过去经验的动态内部表现是“记忆”的一个决定性特征。这种信息的内部表示被认为是由特定的大脑回路中的特定神经元集合的活动进行的，比如海马体。在初始学习之后，与记忆相关的整体活动经历了时间和经验依赖的进化。不同组织层次(分子、细胞、电路)的生物过程决定了储存记忆的命运:一些记忆丢失得非常快，而另一些记忆可以持续数年。我们实验室的研究重点是记忆动态持久性的机制:记忆表征作为学习的功能是如何演变的?内存表示如何在几周和几个月的周期内发生变化?与年龄相关的神经疾病是如何降低记忆表征的?不同的可塑性机制如何促进记忆信息的加工?
为了解决这些问题，我们研究了记忆信息是如何被封装在大脑回路中神经元集成产生的代码中，这些代码对记忆处理很重要。我们使用新颖的光学成像方法在很长一段时间内(几天、几周和几个月)跟踪记忆表示。这些方法允许在自由行为的啮齿动物的记忆回路中，从大神经元种群(> 1000个神经元)中纵向光学记录神经元活动。我们将成像方法与遗传工具结合起来，用于操纵特定分子通路或定义细胞类型的峰值活动，用于空间学习和长期记忆的行为分析，以及用于分析大规模神经元群体数据的计算方法。
我们目前的研究集中在海马体的神经编码上，海马体是一种对空间导航以及对地点和事件记忆的形成和处理至关重要的大脑结构。我们正在研究可塑性机制的作用，如成人齿状回的神经发生，在长期空间记忆的处理中，以及在正常和病理条件下，海马体对空间的表征如何与长期空间记忆联系在一起。
慢性Ca2 +-在自由活动的老鼠的海马体成像-一种研究长期记忆神经编码的新方法。一段显示小鼠探索圆形竞技场的视频(左图)和同时获得的CA1锥体细胞Ca的脑成像数据2 +活性，显示为荧光的相对变化(deltaF/F)(右图)。在全部数据集中鉴定出705个锥体细胞。Ca2 +-成像帧率为20hz，但这些数据显示为下采样到5hz，以帮助Ca的可视化2 +瞬变。视频回放速度比事件实际发生的速度快了四倍。 来自:自然神经科学2013． |