Behavior determines the hippocampal spatial mapping of a multisensory environment.
Behavior determines the hippocampal spatial mapping of a multisensory environment.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2021.109444
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发表时间：
2021-08-03
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Dombeck DA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Radvansky BA;Oh JY;Climer JR;Dombeck DA
动物在多感官环境中的行为受到各种空间信息形式的指导。哺乳动物的导航涉及海马体中的空间认知地图。然而，目前尚不清楚这张地图是否以及如何纳入多种形式的空间信息。在这里，我们建立了两个行为任务，其中小鼠通过追求视觉地标或跟踪气味梯度来导航相同的多感官虚拟环境。这些任务涉及不同比例的视觉空间和嗅觉空间映射CA1神经元和每个感觉空间坐标的不同群体水平表示。任务之间的切换会导致全局重新映射。在第三个任务中，小鼠追求不同感觉模态的目标，这涉及模态不变神经元映射抽象的行为相关坐标，而不管其物理模态。这些研究结果表明，海马体不一定映射空间作为一个连贯的物理变量，但作为一个组合的感官和抽象的参考框架确定的主题的行为目标。rubbsky等人研究了大脑是否可以在多感官环境中映射多种空间信息模式。每个感官空间坐标的映射取决于其行为相关性，包括抽象的模态不变坐标。因此，大脑将空间映射为感官和抽象参考框架的组合。
Animals behave in multisensory environments guided by various modalities of spatial information. Mammalian navigation engages a cognitive map of space in the hippocampus. Yet it is unknown whether and how this map incorporates multiple modalities of spatial information. Here, we establish two behavioral tasks in which mice navigate the same multisensory virtual environment by either pursuing a visual landmark or tracking an odor gradient. These tasks engage different proportions of visuo-spatial and olfacto-spatial mapping CA1 neurons and different population-level representations of each sensory-spatial coordinate. Switching between tasks results in global remapping. In a third task, mice pursue a target of varying sensory modality, and this engages modality-invariant neurons mapping the abstract behaviorally relevant coordinate irrespective of its physical modality. These findings demonstrate that the hippocampus does not necessarily map space as one coherent physical variable but as a combination of sensory and abstract reference frames determined by the subject’s behavioral goal. Radvansky et al. investigate whether the brain can map multiple modalities of spatial information in a multisensory environment. The mapping of each sensory-spatial coordinate depends on its behavioral relevance, including an abstract modality-invariant coordinate. Thus, the brain maps space as a combination of sensory and abstract reference frames.
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