撰文|卢立

责编|王思珍

来源|逻辑神经科学

情景记忆是指个体对亲身经历事件的回忆能力，并能将其置于特定空间情境中。在导航环境中，物体常充当路标（where），与之互动可编码为独特的情景事件（what）。海马体对情景记忆形成至关重要，其位置细胞能生成空间环境的认知地图，为情景记忆的形成提供结构基础。位置细胞可通过改变放电模式（即重映射）适应环境变化，防止记忆干扰。当物体被引入空间环境时，海马体位置细胞活动显著变化，包括位置场大小、数量和空间位置的改变。部分海马细胞在物体位置特定放电，有些则在与物体固定距离和方向处放电，无论物体身份如何，这些现象可能反映了大脑对地标位置变化及导航中物体相关局部事件的神经适应。

然而，地标空间信息与事件特征在海马体中的交互作用较为复杂，导致情景记忆中“空间位置”与“事件属性”的神经表征贡献难以明确解离，当前研究尚未完全阐明物体在地标识别与情景记忆事件编码过程中的具体作用机制。

中国科学院昆明动物研究所卢立团队在Communications Biology发表题为“Object-translocation induces event coding in the rat hippocampus”的研究论文，报道了大鼠海马CA1区近远轴神经元对环境线索和物体特征操作的响应特性，发现CA1近端区域优先表征地标空间信息，而远端区域则侧重编码事件特征。当物体发生空间位移后，CA1区呈现出有别于预期地标表征模式的事件样群体编码特征。

作者在大鼠执行多种行为任务过程中，同步记录海马CA1区横轴上近中远三个亚区的神经元活动。任务涵盖空间信息处理与事件特征识别两大维度，包括物体放置任务、颜色反转任务、房间切换任务、物体替换任务以及物体位移任务。通过系统分析位置细胞放电模式的动态变化，深入探究CA1近远轴亚区在地标空间信息与事件特征编码中的差异化神经机制。

在物体放置任务中，作者观察到：在远离物体的区域内，近端CA1（pCA1）和远端CA1（dCA1）的放电模式变化幅度显著大于中段CA1（mCA1）。这一现象表明，该神经反应可能并非直接表征地标空间位置或事件属性特征。

图1物体放置任务引起CA1区复杂的群体反应

为评估pCA1和dCA1在物体放置任务中的上述反应是否由非空间情景特征变化驱动，作者通过颜色反转任务开展验证。结果显示，pCA1和dCA1的空间相关性及群体向量相关性变化幅度显著高于mCA1，呈现“V形”分布特征，这与物体放置实验中远离物体区域的结果一致。

图2颜色反转任务中CA1区的“V形”群体反应

基于内侧内嗅皮层（MEC）通过网格细胞、边界细胞及头向细胞等神经元类型，优先传递空间定位信号；而外侧内嗅皮层（LEC）主要提供时间序列及事件经验相关的感觉信号这一神经通路特性，作者提出假设：环境中地标属性的改变将在pCA1区域引发更强的神经元群体响应，事件属性变化则会使dCA1产生更显著的群体激活。通过房间切换任务验证发现，pCA1区域对地标变化呈现更高敏感性，该结果与MEC向CA1近远轴的投射模式相契合，进一步证实pCA1在环境地标信息编码中的关键作用。

图3pCA1对地标信息更敏感

为探究dCA1对环境事件的敏感性，作者设计物体替换实验：将物体放置任务中的一个熟悉物体替换为新物体，同时保持其空间位置恒定。实验结果显示，相较于其他区域，dCA1的神经元放电模式发生了最为显著的变化，这一发现直接证实了dCA1在环境事件信息编码中的核心作用。

图4dCA1在物体识别中更为重要

为明确已知环境中熟悉物体位置改变的神经编码机制——究竟引发空间映射重构，还是被编码为新的情景事件，作者开展了物体位移任务。结果表明，dCA1对物体位移的神经响应最为强烈。这一现象揭示，即便物体位置变化包含物体的空间信息改变，大脑仍倾向于将其编码为事件特征，凸显dCA1在事件相关神经表征中的主导作用。

图5物体位移引起了dCA1更强的群体反应

图6沿CA1横轴变化的记忆功能和相关传入连接总结

文章结论与讨论，启发与展望

这项研究综合运用多种行为学范式，系统解析了大鼠海马CA1区近远轴神经元的动态活动特征，深度揭示了pCA1与dCA1在信息处理层面的功能分野。研究证实，CA1近端亚区（pCA1）对环境地标信息具有高度敏感性，而远端亚区（dCA1）则主导事件信息编码，尤其在物体空间位置改变时，dCA1将其识别为情景事件而非单纯空间线索，进而触发特异性神经响应模式。这些发现不仅拓展了海马体功能模块化理论，更为情景记忆神经编码机制的解析提供了创新性认知框架。然而，本研究采用的传统电生理记录技术虽具备高时间分辨率优势，但其空间解析能力相对局限，难以精确捕捉单一解剖层面的细胞精细活动特征。未来研究可融合双光子钙成像技术，突破空间分辨率瓶颈，实现神经元活动的高时空精度观测；以及运用多脑区同步记录策略，系统性探究海马体与其他脑区在情景记忆形成、存储及提取过程中的协同神经动力学机制。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s42003-025-08241-2

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