海馬背側ニューロンとACC突出性内側中隔ニューロンは、エピソード様記憶の回想に差異を持って寄与している

Dorsal hippocampus- and ACC-projecting medial septum neurons differentially contribute to the recollection of episodic-like memory.

• Tao Jin
• Ruyan Chen
• Mingshuo Shao
• Xiao Yang
• Lan Ma
• Feifei Wang

抄録

エピソード的記憶とは、特定の時間的、空間的、感情的な情報を含む過去の経験の記憶のことである。エピソード記憶を想起する能力は、海馬（HPC）や帯状皮質を含む複数の脳領域の協調を必要とする。一方で、エピソード記憶をオーケストレーションするHPCと帯状皮質への求心性は不明のままである。コリン作動性中枢の解剖学的位置の一つである内側中隔（MS）は、背側HPC（dHPC）だけでなく、帯状皮質や内耳皮質をも支配しています。What-Where-When」エピソード様記憶（ELM）行動モデルとウイルストレースを用いて、我々は、MSニューロンがdHPCと前帯状皮質（ACC）に投影され、ELMの記憶に明確な影響を与えることを発見した。dHPCを投影するMSニューロンを化学的に阻害すると、"What-Where-Where-When"のELM回想だけでなく、物体の位置、物体の位置、物体の場所、再帰性認識記憶の回想も阻害されたのに対し、ACCを投影するMSニューロンを化学的に阻害すると、"What-Where-Where-When"のELM回想のみが阻害された。さらに、dHPCニューロンもACC-projecting MSニューロンも、新規物体認識記憶の回想や運動活性には関与していなかった。また、免疫染色により、ACCとdHPCを投影するMSニューロンが部分的に重複した集団であることが明らかになった。これらの結果は、ELMの処理が予想されていなかった分裂を明らかにするものであり、エピソード記憶の想起には、dHPCとACCに投影するMSニューロンの協調が必要であることを示唆するものであった。

Episodic memory refers to the recollection of previous experiences containing specific temporal, spatial, and emotional information. The ability to recollect episodic memory requires coordination of multiple brain regions, including the hippocampus (HPC) and the cingulate cortex. While the afferents into HPC and cingulate cortex that orchestrate the episodic memory remain unclear. The medial septum (MS), one of the anatomical location of cholinergic centers, innervates not only the dorsal HPC (dHPC), but also the cingulate and entorhinal cortices. By using "What-Where-When" episodic-like memory (ELM) behavioral model and viral tracing, we found that MS neurons projected to dHPC and anterior cingulate cortex (ACC), which exerted distinct impacts on ELM recollection. Chemogenetic inhibition of the dHPC-projecting MS neurons disrupted "What-Where-When" ELM recollection as well as object location, object-in-place, and recency recognition memories recollection, while chemogenetic inhibition of the ACC-projecting MS neurons only disrupted "What-Where-When" ELM recollection. Moreover, neither dHPC- nor ACC-projecting MS neurons were involved in novel object recognition memory recollection or locomotor activity. Immunostaining showed that ACC- and dHPC-projecting MS neurons are partially overlapped populations. These findings reveal an unsuspected division of ELM processing and provide the potential mechanism that the recollection of episodic memory need the coordination of MS neurons projecting to dHPC and ACC.

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