发现神经元集合活动这些活动被精心编排以代表一个记忆

大脑通过称为英格拉姆细胞的神经元集合存储记忆。建立了一种独特的系统，将神经元群体活动转化为光，并使用荧光蛋白区分engram和非engram细胞。通过使用该系统，揭示了engram子集合表示不同的信息片段，然后编排这些信息以构成整个存储器。此外，一些子集合优先在后学习睡眠期间重新出现，并且这些重放的子集合更有可能在检索期间被重新激活。

由富山大学Noriaki Ohkawa博士(讲师)和Kaoru Inokuchi教授监督的日本研究小组成功地建立了一个系统，用于研究细胞集合获取记忆的特征活动，并可视化表达和巩固记忆经验的大脑中的新发作。

我们接触到许多情节事件，然后通过我们的生活记住他们的信息。这种记忆，情景记忆，在几个大脑区域进行处理，其中一个区域是海马体。授权在海马体中，一个特定的情节记忆存储在由神经元(称为英格拉姆细胞)组成的神经元集合内并从其中检索，所述神经元在学习期间被激活。实际上，engram细胞集合的激活或抑制分别诱导或抑制记忆恢复，因此，engram细胞集合代表特定记忆迹线的生理表现。然而，一个情节记忆由剧集的几个组成部分组成，并且每个组成部分应该由特定的基底编码，例如英格拉姆子集合。尽管如此，

为了解决如何在engram单元集合中表示和合并一个情景记忆，需要可视化engram和non-engram单元的活动。Engram细胞可以在c-fos-tTA小鼠中特异性靶向，因为与记忆形成相关的神经活动诱导c-fos基因表达，其反过来在c-fos启动子的控制下诱导活性依赖性tTA表达。在没有多西环素的情况下，tTA可以与四环素反应元件(TRE)结合，从而能够下游表达TRE依赖性转基因(图1a)。当神经元激活时，Ca2 +会流入他们的体内。Thy1-G-CaMP7小鼠在小鼠海马CA1的锥体神经元中表达Ca2 +指示剂G-CaMP7。因此，神经元活动转移到G-CaMP7荧光中，称为Ca2 +成像。我们开发了一种将头戴式微型荧光显微镜与Thy1-G-CaMP7 / c-fos-tTA双转基因小鼠相结合的技术。在双转基因小鼠的海马CA1区注射表达荧光蛋白的Kikume Green Red(KikGR)，在TRE的控制下(图1a和1b)。使用这种方法，可以用KikGR鉴定engram细胞，并且可以在新的情节事件的经历期间跟踪对应于engram细胞和非engram细胞的活性的Ca2 +信号(图1c和1d)。

数据表明，在新的情节事件中，engram细胞集合的种群活动表现出高度重复活动的特征性状。为了解决一个存储器的组成部分，接下来，提出将人口活动解构为子集合组。非负矩阵分解(NMF)将群体活动分解为共激活神经元集合的时间序列(图2a)。每个子集合由不同的小区组成，这些小区在空间上混合(图2b左)，以便在与单个事件相关联的一组engram小区中进行同步活动(图2b右)。这些结果表明，一个事件的总信息被构建为子英语集合。

为了测量不同记忆处理阶段的engram细胞的活性，进行了从新体验到经验后睡眠到检索的Ca2 +瞬变的记录。在体验式睡眠期间出现的新颖体验中，大约40%的子集合体重新激活，然后优先重新出现在检索会话中，而非英格兰体育馆中几乎没有任何子集合体没有显示出这一特征。因此，在新的体验期间形成并且在睡眠期间重新激活的英语子集合在检索期间大部分被重新激活(图3)。相比之下，在小说体验期间被激活的大多数非英格兰合奏在后来的会话中没有被重新激活。

本研究报告的研究结果表明，英格拉姆细胞具有同步活动，由英格兰人群中的几个子集合形成。只有在engram单元格中，这种同步活动才能通过有助于整合过程的后学习睡眠会话来生存。目前的工作揭示了集合活动与学习和记忆中的编码原则之间的关系。

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