Dopaminový receptor D1 moduluje hippokampální reprezentaci plasticity na prostorovou novost (2008)

J Neurosci. 2008 Dec 10; 28 (50):13390-400. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2680-08.2008.

Tran AH1, Uwano T, Kimura T, Hori E., Katsuki M, Nishijo H, Ono T.

Abstraktní

Lidský hippocampus je rozhodující pro učení a paměť. U hlodavců vyhoří hippocampální pyramidální neurony lokálně specifickým způsobem a vytvářejí relační reprezentace podnětů prostředí. Byl prokázán význam glutamatergických systémů v učení a v hippocampální neurální synaptické plasticitě. Úloha dopaminergních systémů v reakci hipokampální nervové plasticity na nové a známé prostorové podněty však zůstává nejasná. Abychom objasnili tento důležitý problém, zaznamenali jsme hipokampální neurony z knock-outových receptorů dopaminového D (1) (D1R-KO) a jejich vrhu divokého typu (WT) za manipulace s odlišnými prostorovými narážkami ve známém a novém prostředí. Zde uvádíme, že u myší WT většina místních buněk rychle reagovala na manipulace distálních a proximálních podnětů ve známých i nových prostředích. Na rozdíl od toho byl vliv distálních podnětů na prostorové střílení u myší D1R-KO zrušen. U myší D1R-KO byl vliv proximálních podnětů usnadněn ve známém prostředí a v novém prostředí byla většina místních buněk méně pravděpodobná, že budou reagovat na změny prostorových podnětů. Naše výsledky ukazují, že hippocampální neurony u myší mohou rychle a flexibilně kódovat informace o vesmíru z distálních i proximálních podnětů, aby šifrovaly nové prostředí. Tato schopnost je nezbytná pro mnoho typů učení a chybějící D1R může radikálně změnit tuto neurální aktivitu související s učením. Navrhujeme, aby D1R byl zásadně zapojen do kódování prostorových informací v nových prostředích a ovlivňoval plasticitu hippocampálních reprezentací, což je důležité v prostorovém učení a paměti.

Úvod

Hippocampální formace (HF) u člověka a dalších primátů je kritická pro epizodickou paměť (Maguire a kol., 1998; Eichenbaum a kol., 1999; Rolls, 2005; Rolls a Xiang, 2005). Léze nebo manipulace HF u hlodavců způsobují deficity prostorového učení (Gasbarri a kol., 1996; Whishaw a kol., 1997; Wilkerson a Levin, 1999) a záznamy hipokampálních neuronů u hlodavců odhalily, že střílejí lokálně specifickým způsobem (O'Keefe a Dostrovsky, 1971; Wilson a McNaughton, 1993; O'Keefe a Burgess, 1996) ve spojení s externími a interními narážkami (Muller a Kubie, 1987; Wiener a kol., 1989; Gothard a kol., 1996; Hetherington a Shapiro, 1997; Shapiro a kol., 1997; Knierim a kol., 1998; Zinyuk a kol., 2000; Lever a kol., 2002; Leutgeb a kol., 2005a,b) nebo kontextové informace (Gill a Mizumori, 2006), označující roli v prostorové paměti (Wilson a McNaughton, 1993; Leutgeb a kol., 2005). Navíc se zdá, že HF poskytuje neurální reprezentaci fyzického prostoru, ačkoli byly také navrženy širší funkce (Maguire a kol., 1998; Eichenbaum a kol., 1999). Předpokládá se, že prostorová reprezentace vesmíru je základem určitých forem prostorového učení (McHugh a kol., 1996, 2007; Cho a kol., 1998; Kentros a kol., 1998; Eichenbaum a kol., 1999; Rotenberg a kol., 2000; Dragoi a kol., 2003). Bylo zjištěno, že dopamin D1 myši knock-out receptoru (D1R-KO) měly narušené prostorové učení a změnili prostorovou aktivitu v nucleus accumbens (El-Ghundi a kol., 1999, Tran a kol., 2005). Protože dopamin moduluje hippocampální synaptickou plasticitu (Otmakhova a Lisman, 1996; Matthies a kol., 1997; Swanson-Park a kol., 1999; Li et al., 2003), předpokládá se, že získání prostorových reprezentací v hippocampu je u myší D1R-KO narušeno. Tato studie testovala tuto hypotézu porovnáním aktivity místních buněk u myší D1R-KO a divokého typu (WT) v reakci na manipulace s prostorovým narážením ve známých a nových prostředích.

Materiály a metody

Zvířata.

V tomto experimentu s neuronálním záznamem bylo použito 10 samců myší WT (26 – 33 g) a 7 samců D1R-KO myší (24 – 29 g). Myši byly rozmnožovány ve společné laboratoři (Národní ústav pro základní biologii, Národní ústavy přírodních věd).

Generování D1R-KO myší.

Myší dopamin D1 Receptorový gen byl izolován z 129 / Sv myší genomické DNA knihovny (Stratagene) hybridizací s produktem 884 bp PCR, jehož páry primerů jsou 5'-TCC AAG GTG ACC AAC TTC TTT GT-3 'a 5'-CTA TAG CAT CCT AAG AGG GT CGA-3 ′. Zaměřovací vektor byl konstruován tak, aby odstranil celou kódující sekvenci s použitím následujících fragmentů DNA: gen 1.2 kb MC1 promotor-difterický toxin-A fragment (DT-A) pro negativní selekci, 2.8 kb BglI-dubenII fragment obsahující upstream oblast myšího genu D1R, promotor PGK 2.3 kb -Escherichia coli gen xanthin-guaninové fosforibosyltransferázy (gpt), gen 1.1 kb MC1 promotor-neomycin (neo), 6.5 kb dubenII-BamHI fragment obsahující netranslatovanou oblast 3´ a sousední oblast a plasmid pBluescript (Obr. 1A). Kultivované buňky ES E14TG2a IV (2.5 × 107 buňky) byly transfekovány 50 μg linearizovaného zaměřovacího vektoru elektroporací 500 μF kapacitancí, 270 V / 1.8 mm (ECM600, BTX Electro Cell Manipulator), následovanou selekcí s ošetřením G418 (250 μg / ml) po transfekci. Celkově byly odebrány kolonie 120 rezistentní na léčivo a genomická DNA byla podrobena analýze Southern blot pro potvrzení homologní rekombinace. Myši D1R-KO byly vytvořeny za použití homologních rekombinantních buněk ES, jak bylo popsáno výše (Yamaguchi a kol., 1996; Koera a kol., 1997). Myši D1R-KO byly zpětně kříženy na kmen C57BL / 6J (B6 / J) pro generace 10 a udržovány v genetickém pozadí B6 / J. Ocasní DNA potomstva byla analyzována pomocí PCR za použití čtyř primerů: (primer a) D1TET-1, 5 'CAG AAG ACA GGT GGA AAG CA 3', (primer b) mD1Rexon2.seq, 5 'TCC GTA GTA GTA GTA GTA GTA GATA 3 ′, (primer c) neo10, 5 ′ ATC AGA GCA GCC GAT TGT CTG TTG 3 ′ a (primer d) D1R3′60R, 5 ′ GTT GGA GAA GTT CTG TAA CTG TCC 3´. Podmínky PCR byly následující: denaturace při 94 ° C po dobu 4 min, následované 30 cykly 1 min při 94 ° C, 1 min při 60 ° C, 1 min při 72 ° C, konečné prodloužení při 72 ° C pro 5 min, a skladování při 4 ° C. Alely divokého typu a mutantní alely odpovídaly produktům PCR 234 a 460 bp (Obr. 1B). Všechny experimenty byly provedeny v souladu s pokyny University of Toyama a Národního ústavu pro základní biologii.

Obrázek 1. 

Generování myší D1R-KO a exprese proteinu D1R v mozcích myší WT a D1R-KO. ASchematické znázornění WT alely, cílícího vektoru a mutantní alely myšího genu D1R. Kódující a nepřekládané oblasti jsou zobrazeny jako uzavřené a otevřené rámečky. Primery pro genotypizaci PCR (primery a, b, c a d) jsou znázorněny jako malé šipky označené a, b, c a d. A BamHI stránka je v případě potřeby označena závorkami. Podjednotka difterického toxinu A (DT-A), E. coli xanthin-guanin-fosforibosyltransferáza (gpt) a neomycin rezistentní (neo) geny jsou zobrazeny jako otevřené rámečky. B, PCR genotypizace myší divokého typu (D1R + / +), heterozygotních (D1R +/−) a homozygotních (D1R - / -). Produkty PCR z alely WT a mutantu (KO) jsou 234 bp, respektive 460 bp. CWestern blot s použitím protilátky specifické pro D1R odhalil, že protein D1R zcela chyběl u myší D1R - / -.

Western blot analýza.

Mozek byl homogenizován v pufru obsahujícím 100 mm Tris-HCI, pH 6.7, 1% SDS, 143 mm 2-merkaptoethanol a 1% inhibitor inhibitoru proteázy pro savčí buňky (Nacalai Tesque). Celkové lyzáty (každý 200 μg proteinu) byly podrobeny elektroforéze na 10% SDS-polyakrylamidovém gelu a přeneseny na Immobilon-P membránu (Millipore). Membrána byla blokována v PBS obsahujícím 10% odstředěné mléko (BD Biosciences) při pokojové teplotě po dobu 30 min a následně inkubována s krysí monoklonální protilátkou proti D1R (Sigma, 1: 1000 ředění), následovaná inkubací s křenovou peroxidázou konjugovanou kozou protilátkou proti krysí IgG (ředění Sigma, 1: 1000) nebo králičími protilátkami proti aktinu (ředění Sigma, 1: 1000), následovaná inkubace s kozou protilátkou konjugovanou s křenovou peroxidázou proti králičím IgG (ředění Sigma, 1: 1000). Imunoreaktivní proteinové pásy byly detekovány podle protokolu detekční soupravy ECL (GE Healthcare).

Implantace elektrody.

Myši byly chovány jednotlivě světelným cyklem 12 h (světla byla rozsvícena v 8: 00 AM) a měly podle libosti přístup k potravě a vodě. Myši byly podány alespoň 1 týden po příjezdu, aby se aklimatizovaly do laboratorního prostředí před experimentálními postupy. V den chirurgického zákroku byly myši anestetizovány (pentobarbitál, 40 mg / kg, ip) a implantovány bilaterálně monopolárními stimulačními elektrodami (průměr 100 μm, nerezová ocel) pro intrakraniální samostimulaci ve svazku předního mozku na úrovni zadní strany hypothalamická oblast (Franklin a Paxinos, 1997) (přední, −2.3 mm; střední, ± 0.70 – 0.75 mm; a dorzoventrální, −5.3 – 5.4 mm). Pohyblivá záznamová sestava sestávající z tetrod 2 zkrouceného 17 μm nichrom drátu (California Fine Wire Company) nebo svazek vodičů 8 byl implantován do hřbetní části hipokampální oblasti CA1 (Franklin a Paxinos, 1997) (1.8 mm za bregmou, 1.8 mm za bregmou a 1.4 mm pod povrchem lebky) během stejné operace. Klenotnický šroub připevněný k lebce sloužil jako zemní elektroda u všech myší. Mikropohon byl připevněn k lebce pomocí klenotnických šroubů a zubního cementu. Špičky elektrod byly před operací pozlaceny, aby se snížila impedance na 100–300 kΩ při 1 kHz.

Experimentální aparát a trénink prostorových úloh.

Zařízení pro výcvik prostorových úkolů bylo kruhové otevřené pole (průměr 80 cm, vysoká výška 25 cm); to bylo zvýšené 80 cm nad podlahou na vozíku s kolečky, které umožňovaly rotaci a pohybování otevřeného pole ručně (Obr. 2A). Otevřené pole bylo uvnitř natřeno černě a ohraničeno černou oponou (průměr 180 cm a výška 200 cm). Strop skříně obsahoval čtyři malé reproduktory namontované blízko obvodu, rozmístěné 90 ° od sebe, 4 žárovky jednotlivě namontované poblíž vnitřního okraje každého reproduktoru a videokameru uprostřed. Obvykle žárovka svítila v poloze tří hodin a reproduktor nepřetržitě vydával bílý šum v poloze devíti hodin. Rozsvícená žárovka a emitující reproduktor sloužily jako distální podněty. Na hlavu myši byla namontována malá 6 V žárovka. Videokamera (CinePlex, Plexon) převedla skutečný obrazový obrazový signál na binární signál a sledovala horizontální pohyb malé žárovky. Laboratorní počítač (Dell, Precision 380) obdržel x a y souřadnice polohy hlavy myši při 33 rámcích / s. Myši byli vyškoleni v náhodném hledání potravy v otevřeném poli (Obr. 2B). Pro hledání potravy program vymezil kruhové oblasti (místa odměn) tak, že jejich centra byla vybrána náhodně v rámci čtverce ohraničeného kolem otevřeného pole a spustila dodávku odměn stimulace mozku (BSR), když myš vstoupila na místo odměny. Po intervalu 5u bylo místo odměny přesunuto na jiné místo a reaktivováno

Obrázek 2. 

Experimentální nastavení, prostorové úkoly a experimentální manipulace. A, Experimentální nastavení. Otevřené pole obsahující myš bylo sledováno z horního středu kamerou CCD, která signalizovala polohu myši. Jako distální podněty byly na čtyři okrajové polohy stropu namontovány žárovky a reproduktory pro emise bílého šumu. Počítač vykreslil stopu myši a kontroloval dodávku odměn ze stimulátoru. B„Náhodné hledání potravy: počítačový program náhodně vymezil místo kruhové odměny (malý tlustý červený kruh). Myš byla odměněna, když vstoupila na místo odměny, které pak bylo neaktivní (malý tenký červený kruh). START, Umístění myši na začátku relace. Červené tečky, místa doručení odměny. C„Manipulace ve známém otevřeném poli. Ve standardní relaci (základní linie 1) byla žárovka zapnuta v poloze 3 hodin a reproduktor nepřetržitě vydával bílý šum v poloze 9 hodin. V relaci distální rotace byla poloha distálních podnětů otočena o 180 ° s komorovou konstantou. V relaci proximální rotace byla komora otevřeného pole otočena o 180 °, zatímco distální podněty zůstaly nezměněny. D, Manipulace v novém otevřeném poli. Kruhové otevřené pole nahradila čtvercová komora. Všechny manipulační testy byly podobné těm, které byly použity ve známém otevřeném poli. Časová stupnice ukazuje dobu trvání nahrávání relací a intervalů mezi relacemi.

Izolace a záznam jednotky.

Sestava záznamové elektrody byla v HF posunuta na ∼20 μm / d. Neurální aktivity byly zaznamenány za použití konvenčního postupu záznamu, když myši prováděly pást. Buňky komplexního hrotu byly stanoveny na základě kritérií popsaných v předchozích studiích (Ranck, 1973; Foster a Wilson, 2006). Sběr dat začal, když poměr signálu k šumu na jedné z elektrod překročil UM4 krát. Zesílení signálu, filtrování a digitalizace vlnových průběhů špičky pomocí základní platformy pro analýzu komponent byly provedeny pomocí systému Plexon. Zaznamenané signály byly amplifikovány 10,000 krát, filtrovány mezi 0.6 a 3 kHz, digitalizovány vzorkovací rychlostí 40 kHz a uloženy na pevný disk počítače pro off-line třídění špiček. Digitalizované neuronové aktivity byly izolovány do jednotlivých jednotek svými komponenty tvaru vlny pomocí off-line třídicího programu (OfflineSorter, Plexon). Byly nakresleny překrývající se vlnové formy izolovaných jednotek, aby se ověřila neměnnost během nahrávání. Každý klastr byl poté zkontrolován ručně, aby se zajistilo, že hranice klastru byly dobře odděleny a že tvary křivek byly konzistentní s akčními potenciály. Pro každý izolovaný klastr byl sestaven histogram interspike intervalu a pro vyloučení podezřelých více jednotek byla použita absolutní refrakterní perioda alespoň 1.0 ms. Příklad záznamu tetrody je uveden v Obrázek 3.

Obrázek 3. 

Příklad záznamu s více jednotkami s tetrodou izolovanou off-line třídičem. A, Překrývající se průběhy neuronů 4 (a, b, c, d) zaznamenané každou elektrodou (E1-E4) z tetrody odpovídající klastrové analýze v B. B, Clusterová analýza. x- a y-ax představuje vrcholné hodnoty signálů v elektrodě 2 a 1 čtyř tetrodových elektrod. Každá tečka představuje jeden neuronální bodec, který překročil definovaný práh. Byly identifikovány čtyři obklopené klastry (a, b, c, d). Bílé shluky rozptýlené ve středu a v levém a pravém rohu představují základní šum a stimulační signály. Kalibrace: 0.8 ms, 0.5 mV.

Manipulace v kruhovém otevřeném poli (známé prostředí).

Aktivita v místě buňky byla monitorována v kruhové válcové komoře v průběhu několika 10 minutových relací, během kterých myši náhodně hledaly BSR. Neurony byly zaznamenány v sekvenčních sezeních, aby se stanovila stabilita místních polí mezi relacemi a množství extramaze (distální) a intramaze (proximální) kontroly. Obrázek 2C ukazuje diagram testování sekvenčních relací. Ve standardní relaci (prerotace, základní linie 1) byla sledována neuronální aktivita, zatímco myši se pásly v otevřeném kruhovém poli s reproduktorem nepřetržitě vydávajícím bílý šum v poloze 9 hodin a žárovka byla zapnuta na 3 ° pozice hodin. Neurony pak byly zaznamenány v relacích distálního cue rotace a proximálního cue. V relaci rotace distálního cue byla poloha distálních cue otočena o 180 °, zatímco komora byla udržována konstantní. Při rotaci proximálního tága byla komora otočena o 180 °, zatímco distální tága zůstala nezměněna. Po každé manipulaci s distálními nebo proximálními relacemi byla zaznamenána další relace s tím, že distální a proximální podněty byly vráceny do standardních podmínek. Vzhledem k tomu, že bylo několik relací zaznamenáno postupně, nebyla myš obvykle mezi relacemi odpojena od záznamového kabelu. Neprováděli jsme žádnou manipulaci, abychom narušili prostorovou orientaci zvířete. Před a po každé relaci nahrávání spočívala myš na krabici umístěné na podstavci mimo záznamovou komoru po dobu 5 minut.

Manipulace ve čtvercovém otevřeném poli (nové prostředí).

Umístí se buňky do nového otevřeného pole, kterému byla myš poprvé vystavena. Novým otevřeným polem byla čtvercová komora (velikost 55 × 55 cm, výška 25 cm), která nahradila známé otevřené pole. Alternativně byly použity dvě identické čtvercové komory. Sekvence manipulací v novém prostředí byly podobné postupům používaným ve známém prostředí (Obr. 2D). Před každou relací ve známém nebo novém prostředí byla podlaha vyčištěna roztokem 0.5% Hibitan (Sumitomo Company).

Vymezení pole.

Vydělením celkového počtu špiček kumulativní dobou zdržení v každém pixelu pro celou relaci se získala mapa rychlosti vypalování. Distribuční mapa rychlosti vypalování pixelů byla reprezentována barevnou stupnicí s velikostí pixelu 2.4 × 2.4 cm. Pixely, které myš nenavštívila v otevřeném poli, jsou zobrazeny šedě a ty, u kterých myš navštívila, ale buňka nikdy nevystřelila, jsou bílé pixely. Rychlost vypalování větší než nula byla hodnocena na vzestupné stupnici, přičemž barevné stupnice byly azurová, modrá, zelená, žlutá a červená. Pixely s rychlostí vypalování větší než dvojnásobek průměru jsou zobrazeny jako červené pixely. Místa polí byla vymezena jako shluky pixelů, přičemž rychlost střelby přesahovala dvojnásobek průměrné rychlosti střelby v relacích. Pole místa by mohlo pokračovat přes jakoukoli hranu sdílenou dvěma pixely splňujícími kritérium, ale ne přes rohy. Pokud jeden nebo více sousedních pixelů splnilo kritérium, pole bylo rozšířeno o pixely. Každý přidaný pixel byl poté testován na přítomnost sousedního pixelu, který splnil kritérium. Když žádné sousední pixely nesplňovaly kritérium, byla identifikována hranice pole. Minimální velikost pole buňky související s místem byla nastavena na 9 pixelů. Nespojité skvrny sousedních pixelů obsahujících výrazně zvýšenou rychlost vypalování byly definovány jako „podpole“, pokud splňují výše uvedené kritérium místních polí.

Standardní analýza relace.

Pro každý neuron vztahující se k místu byl pro stanovení (1) velikosti pole místa použit graf spalování rychlosti během standardní relace; (2) průměrná celková rychlost střelby; (3) střední rychlost vypalování infield; (4) průměrná rychlost střelby mimo pole; (5) maximální rychlost vypalování infield; (6) řídkost; (7) prostorové ladění; (8) prostorová koherence; a (9) obsah prostorových informací (bity / špice). Tyto analýzy byly provedeny pomocí dříve popsaných metod (Wiener a kol., 1989; Skaggs a kol., 1993; Jung a kol., 1994; Hetherington a Shapiro, 1997; Shapiro a kol., 1997). Hodnoty těchto parametrů byly porovnány mezi dvěma skupinami myší pomocí Student's t test. Stručně řečeno, velikost pole místa byla odhadnuta jako procento pole místa nad navštívenou arénou. Průměrná celková rychlost střelby byla vypočtena jako celkový počet špiček vystřelených v rámci relace dělený časem relace. Střední infield a střední rychlost vypalování mimo pole byly stanoveny jako průměrná rychlost vypalování buňky uvnitř a mimo pole místa. Maximální míra vypálení infield byla nejvyšší rychlost vypalování všech pixelů s místem pole. Prostorové vyladění buňky bylo určeno jako poměr průměrné rychlosti střelby z pole místa k průměrné rychlosti střelby z pole (Wiener a kol., 1989). Prostorová koherence byla vypočtena provedením z-transformace do korelace mezi rychlostí v pixelu a střední rychlostí v sousedních pixelech. Prostorové informace (Inf) signalizované každou jednotkou (Skaggs a kol., 1993) byla vypočtena podle následující rovnice: Vzorec kde R je průměrná rychlost střelby v relaci, ri je míra v pixelech i, a Pi je pravděpodobnost, že myš byla detekována v pixelech i.

Distální rotace, proximální rotace a analýzy přemapování.

Pro kvantifikaci rotace polí místa mezi různými relacemi s manipulací s prostředím (rotace distálních nebo proximálních podnětů) bylo pro každou buňku místa změřeno skóre korelace rotace. Zásobníky byly vyhlazeny přepočtem rychlosti střelby každého zásobníku jako průměr jeho a sousedních zásobníků. Pro každou buňku byla (1) měřena korelace Pearsonova produktu a momentu mezi polem rychlosti střelby v původní relaci a ve druhé relaci s manipulací s prostředím a poté (2) byla měřena míra úhlové rotace map rychlosti střelby kvantifikován mezi dvojicí relací. Tato druhá hodnota byla určena otáčením mapy rychlosti střelby druhé relace v krocích po 5 ° k určení polohy, ve které byla mapa otáčení střelby maximálně korelována s mapou rychlosti střelby původní relace. Úhel rotace, který produkoval nejvyšší korelaci, byl vzat jako množství, které pole místa rotovalo mezi dvěma relacemi, a buňka byla zarovnána jako sledování narážek, pokud se její pole pole posunula> 50% úhlu otočeného pro danou rotaci narážky relace ve srovnání s předchozí základní relací. Rovněž byla vypočítána opatření pro odchylku odpalovacích polí (přemapování) ve dvou komorách. Buňka byla považována za přemapovanou, pokud splňovala jednu z následujících podmínek: (1) buňka přestala střílet poté, co byla vystavena nové komoře, (2) buňka se stala aktivnější v nové komoře než ve známé komoře, nebo (3) pole se přesunulo na místo, které se nepřekrývá v poloze a směru s předchozím umístěním ve známé komoře.

Testování zrakové ostrosti.

Upravený test vizuální útesu (Fox, 1965; Crawley, 2000) byla použita k testování zrakové ostrosti našich myší. Dřevěná bedna (46 cm × 46 cm) s horizontální rovinou spojenou s vertikální kapkou (48 cm), která je zase spojena s dolní horizontální rovinou v nejvyšším bodě vertikální kapky. Povrch vodorovných rovin a svislého spádu pokrýval černobílý papír se šachovnicovým vzorem. Útes pokrýval list průhledného plexiskla. Hrana hliníku (šířka 2.54 cm a tloušťka 3.8 cm) byla umístěna na okraji útesu. Obě strany přístroje byly vysoce osvětlené. Vousy byly odstraněny před vizuálním útesovým testem, aby se odstranily taktilní informace. Byly použity dvě skupiny s každým z dospělých samců 10 z myší D1R-KO a WT. Myš byla umístěna na středový hřeben na začátku každé z následných pokusů 10 (po pokusech 5 byl přístroj otočen o 180 ° a bylo provedeno dalších 5). Když se myš rozhodla sestoupit dolů na horizontální kostkovanou plochu, byla považována za „pozitivní“ reakci, zatímco myš, která sestoupila dolů na stranu útesu, byla považována za „negativní“ reakci. Čas potřebný k tomu, aby myš vystoupila ze středového hřebene, byl zaznamenán jako latence odpovědi.

Histologie.

Poté, co bylo odhadnuto, že záznamové elektrody jsou pokročilé pod vrstvou pyramidálních buněk hipokampálního CA1, byla poloha záznamových elektrod histologicky ověřena. Myši byly podrobeny hluboké anestézii pentobarbitalem sodným (40 mg / kg ip). Elektrolytická léze (30 μA záporný proud pro 15 s) byla aplikována prostřednictvím záznamových elektrod. Myš byla perfundována 0.9% solným roztokem a následně 10% pufrovaným fyziologickým roztokem. Mozek byl odstraněn a fixován v 30% formálním solném roztoku po dobu jednoho týdne. Mozky byly rozděleny koronálně (50 μm) na mrazícím mikrotomu a obarveny krezylovou fialovou.

výsledky

Generování a charakterizace myší D1R-KO

Abychom přerušili gen D1R v myších ES buňkách homologní rekombinací, vytvořili jsme zaměřovací vektor tak, aby se odstranila celá kódující sekvence (Obr. 1A). Transfekcí buněk E1TG120a IV ES s cílícím vektorem analýzou Southern blot (data neuvedena) byly získány čtyři klony s přerušeným genem D418R, které byly rezistentní na kolonie odolné vůči 14 G2, a chiméry odvozené z klonů přenesly mutaci zárodečnou linií. Heterozygotní potomci se křížili, aby se vytvořily homozygotní mutantní myši. Obrázek 1B ukazuje PCR analýzu genotypů potomků z heterozygotních párů. Celkové lyzáty mozku dospělých myší byly vyšetřeny analýzou Western blot. Exprese D1R u myší D1R-KO zcela chyběla ve srovnání s expresí u myší WT (Obr. 1C). Naproti tomu p-aktin byl normálně exprimován ve striatu obou myší D1R-KO a WT (Obr. 1C).

Histologie

Pozice záznamových elektrod byly mikroskopicky ověřeny a mapovány na příslušné tkáňové řezy a řezy byly porovnány s atlasem mozku myši Franklin a Paxinos (1997). Všechna místa záznamu byla umístěna v oblasti CA1 pro oba typy myší (Obr. 4).

Obrázek 4. 

Ověření umístění elektrod. Umístění nahrávacích elektrodových špiček (černé kroužky) pro myši WT (A) a D1R-KO myši (B) použité pro experiment záznamu jednotky. Desky byly upraveny, aby se podobaly těm z Franklin a Paxinos (1997). Čísla vedle každé sekce odpovídají milimetrům od bregma.

Hipokampální buňky u myší D1R-KO a WT ve známém prostředí

Zaznamenali jsme neuronovou aktivitu z oblasti CA1 u D1R-KO a jejich WT vrhů. Z WT myší bylo zaznamenáno sto osmdesát tři buněk a 82 buňky z D1R-KO myší. Z těchto buněk vykazovaly 99 od WT myší aktivitu související s místem (pomocí tetrod, 77 / 99, 77.8%; pomocí jednotlivých elektrod, 22 / 99, 22.2%) a 52 od D1R-KO myší vykazovaly aktivitu související s místem (pomocí tetrody, 42 / 52, 80.8%; jednoduchou elektrodou, 10 / 52, 19.2%). Nebyl žádný rozdíl v počtu zaznamenaných buněk vykazujících místně související aktivitu mezi dvěma skupinami myší (WT, 99 / 183, 54.1% vs. KO, 52 / 82, 63.4%, p = 0.156, χ2 test). Vyřazení D1R tedy nesnižuje počet místních buněk. Pro místo buněk jsme charakterizovali základní vlastnosti střelby ve standardní relaci ve známém prostředí (Tabulka 1). Mezi oběma skupinami myší nebyly žádné významné rozdíly v parametrech prostorové palby (ve všech srovnáních) p > 0.05), což naznačuje, že nedostatek D1R neohrožuje základní vypalovací vlastnosti místních buněk ve stabilním a dobře prozkoumaném prostředí.

Zobrazit tuto tabulku: 

Tabulka 1. 

Porovnání vlastností střelby z hippocampálních buněk u buněk WT a D1R-KO ve známém prostředí

D1R-KO snižuje počet buněk reagujících na vzdálené signály ve známém prostředí

Následně jsme zkoumali nervovou plasticitu hippocampálních buněk umístěných pod rotačními manipulacemi distálních a proximálních podnětů ve známé kruhové záznamové komoře. Reakce místních buněk na manipulace s environmentálními narážkami byly kategorizovány jako řízené distálními narážkami, proximálními narážkami, oba typy tága a ani typ tága (Tabulka 2). U myší WT převládaly účinky distálních podnětů nad proximálními podněty (Tabulka 2) tím, že většina místních buněk (52 / 91, 57.1%) následovala rotaci distálních podnětů (Obr. 5A, 1 – 5), méně rotujících míst (15 / 91, 16.5%) následovalo rotaci proximálních podnětů (Obr. 5B, 1 – 5) a pátá (18 / 91, 19.8%) sledovala rotaci distálních i proximálních podnětů (Obr. 5C, 1 – 5). Překvapivě u myší D1R-KO (Tabulka 2), žádné místo buněk (0 / 50, 0%) následovalo rotaci distálních podnětů, ale většina zaznamenaných míst buněk (40 / 50, 80%) následovala rotaci proximálních podnětů (Obr. 6A,B, 1 – 5). Počet neuronů, které byly ovlivněny rotací narážky (po distálním + proximálním + obou narážkách) u D1R-KO myší, byl menší než u WT myší (KO, 40 / 50, 80% vs. WT, 85 / 91, 93.4% , p <0.05). Tyto výsledky ukazují, že ačkoliv počet neuronů, které změnily svou aktivitu v reakci na proximální narážky, se zvýšil u myší D1R-KO, toto zvýšení stále nekompenzovalo všechny odpovědi, jak bylo pozorováno u myší WT.

Zobrazit tuto tabulku: 

Tabulka 2. 

Počty buněk hippocampálních buněk u myší WT a D1R-KO testovány na jejich odpovědi na změny distálních a proximálních podnětů ve známých i nových prostředích

Obrázek 5. 

Účinky změn v prostorových vztazích mezi distálními a proximálními narážkami na hippocampální lokální aktivitu u WT myší ve známých (1 – 5) a nových prostředích (6 – 10). A„Ve známém prostředí měla místní buňka pole pro vypalování místa kolem polohy 9 hodin (1) ve standardní relaci a její místo se posunulo do polohy 3 hodin (2) v relaci distální rotace , se vrátil do stejné polohy (3) jako ve standardní relaci v relaci základní linie 2, žádný posun (4) v relaci proximální rotace a žádná změna (5) ve zpětné relaci, ve které byla záznamová komora vrácena do normální poloha. V novém prostředí sledovalo lokalizační pálení této buňky také distální narážky (6–7), ale nikoli proximální narážky (8–9). B„Místo buňky mělo pole místa, které nesledovalo rotaci distálních podnětů (1 – 2), ale sledovalo proximální podněty (3 – 4) ve známém prostředí. Místo pole této buňky bylo přemapováno v novém prostředí, když se jeho místo pole objevilo opačné, než ve známém prostředí, ale stále sledovalo rotaci proximálních podnětů (8 – 9). C„Buňka místa měla místo pole, které sledovalo změnu jak vzdálených podnětů (1 – 2), tak proximálních podnětů (3 – 4) ve známém prostředí. Je zajímavé, že v novém prostředí sledovalo místo této buňky pouze distální narážky (5 – 6), nikoli proximální narážky. Obrázky žárovek a reproduktorů vedle vypalovacích map ukazují jejich uspořádání za manipulačních podmínek distálních a proximálních podnětů. Rotační šipky označují rotaci záznamové komory v relaci rotace proximálního tága. Tabulky barevné stupnice napravo od vypalovacích map ukazují kalibraci rychlosti vypalování. Čísla tučně a v závorkách napravo od map rychlost střelby označují infield a outfield rychlost střelby. Zelené otevřené čtverečky uzavírají mapy rychlosti střelby, aby zdůraznily relace, při nichž došlo k rotaci místního pole buňky.

Obrázek 6. 

Účinky změn v prostorových vztazích mezi distálními a proximálními narážkami na hippocampální místo související aktivity u myší D1R-KO ve známých (1 – 5) a nových prostředích (6 – 10). A„Typická buňka místa měla pole místa, které nesledovalo rotaci distálních podnětů (1 – 2), ale sledovalo rotaci proximálních podnětů (3 – 4) ve známém prostředí. V novém prostředí nebylo místo pole této buňky změněno ani vzdálenými, ani proximálními narážkami. B, Další příklad umístění buňky, jejíž aktivita související s místem nesledovala rotaci distálních podnětů (1 – 2), ale sledovala rotaci proximálních podnětů (3 – 4) ve známém prostředí, a tato buňka podobně reagovala v novém prostředí (6 – 10). Všimněte si, že žádné změny v buňkách u myší D1R-KO nesledovaly změnu distálních podnětů. Ostatní popisy jsou stejné jako pro Obrázek 2.

Změněné odpovědi na místo buněk u myší D1R-KO v novém prostředí

Provedli jsme další experimenty, abychom objasnili flexibilitu buněk hipokampu při zpracování environmentálních podnětů v nových prostředích a určili, zda je do tohoto procesu zapojen systém D1R. Když byly buňky 86 nejprve vystaveny nové čtvercové komoře, umístěny 38 umístěné buňky testované na WT myších, ukázaly přemapování, přičemž 7 buňky vypnily své vypalování a 31 buňky změnily své vypalovací pole. Z buněk 26 testovaných u myší D1R-KO byly buňky 8 přemapovány, přičemž buňky 3 vypnily vypalování a buňky 5 změnily vypalovací pole. Nebyly zjištěny žádné výrazné rozdíly v počtu buněk přemapovaných v novém prostředí mezi dvěma skupinami myší (WT, 37 / 86, 44.2% vs. KO, 8 / 26, 30.8%, p = 0.223), ačkoli více buněk změnilo svá pole u WT myší (WT, 31 / 86, 36.1% vs. KO, 5 / 26, 19.2%, p = 0.107). Tyto výsledky naznačují, že expozice novému prostředí má vliv na řadu buněk u myší WT i D1R-KO. K testování neuronových odezev místních buněk ve známých i nových komorách se vyžadovalo, aby zvířata prováděla přes 10 sekvenční sezení. U myší D1R-KO se u několika buněk výkon myši během záznamu zhoršil po relacích 4 – 5, protože začaly často zastavovat a běžet méně náhodně, jako v kruzích (Tran a kol., 2005) a jejich trajektorie pokrývaly pouze malou oblast záznamové arény, což bylo nedostatečné pro analýzu místních polí. Aby byla zachována spolehlivost dat týkajících se neuronálních reprezentací ve známých i v prostředích, zahrnuli jsme do této studie pouze buňky zaznamenané během relací 10 s dostatečným behaviorálním výkonem, což znamená, že v novém experimentu bylo testováno omezené množství buněk u myší D1R-KO. životní prostředí.

U myší WT má sklon k umisťování buněk přednostně používat distální podněty k lokalizaci jejich místních polí (Obr. 5A, 6 – 10) přes proximální podněty (Obr. 5B, 6 – 10) byl výraznější v novém prostředí (Obr. 7E,G; Tabulka 2). Je zajímavé, že malá část neuronů dříve reagovala na distální i proximální narážky ve známém prostředí (Obr. 5C, 1 – 5); v novém prostředí však jejich lokální palba byla ukotvena k distálním, ale nikoli proximálním narážkám (Obr. 5C, 6 – 10). Kromě toho se celkový počet místních buněk, které reagovaly na podněty prostředí, nelišil mezi známým a novým prostředím (Tabulka 2). Tyto výsledky naznačují, že hippocampální místo buněk u WT myší může použít informace o životním prostředí k reprezentaci jejich umístění v prostředí. Skutečnost, že kódování informací z distálních podnětů převládalo nad proximálními podněty ve známých i nových podmínkách u WT myší, naznačuje, že použití těchto informací je účinné v tom, že umožňuje zvířeti vypořádat se s neustále se měnícím prostředím. Kromě toho některé z testovaných buněk nejprve následovaly distální narážky v novém prostředí a poté se naladily na proximální informace ve známém prostředí nebo naopak. Tento výsledek je v souladu se známou myšlenkou, že existují různé referenční referenční signály pro hippocampální neurony a že mohou být za určitých podmínek flexibilně zaměnitelné nebo částečně překrývající se (Gothard a kol., 1996; Knierim a kol., 1998; Zinyuk a kol., 2000).

Obrázek 7. 

Rozptyl hodnot prostorové korelace versus úhly rotace, které produkovaly maximální korelační hodnoty mezi páry relací pro hippocampální buňky umístěné u myší WT a D1R-KO. Na úsečce jsou znázorněny úhly natočení a na souřadnici jsou znázorněny hodnoty prostorové korelace mezi páry relací; modré diamanty jsou pro WT myši a červené otevřené čtverečky pro D1R-KO myši. INZERÁTVe známém prostředí se vyskytovaly dvě subpopulace místních buněk u WT myší, ve kterých byla místa místa ovlivňována distálními podněty (distribuovanými kolem 180 °, standardní relace vs. relace distální rotace) (A) a proximální podněty (distribuované kolem 180 °, základní relace 2 vs relace proximální rotace) (C), s vlivem distálních podnětů převládajících nad proximální podněty. U myší D1R-KO žádné buňky místa nepřesunuly svá pole polí rotací distálních podnětů (všude kolem 0 °) (A) a většina buněk posunula svá pole podle rotace proximálních podnětů (C). E-H„V novém prostředí převažuje účinek distálních podnětů (E) přes proximální podněty (G) byl stále pozorován a byl výraznější u myší WT. U myší D1R-KO reagovalo na rotaci distálních podnětů pouze několik buněk (E) a proximální podněty (G), a mnoho buněk nesledovalo distální nebo proximální změny tága v novém prostředí.

U myší D1R-KO neexistovaly žádné místo buněk ovlivněných distálními narážkami v novém prostředí (Obr. 6A,B, 6-10; Obr. 7E; Tabulka 2). Tento výsledek může být způsoben některými změnami kognitivních funkcí ve vztahu k vnějšímu prostředí způsobenými nedostatkem D1R (Kentros a kol., 2004). Je zajímavé, že u myší D1R-KO následovala rotace proximálních podnětů v novém prostředí menší frakce místních buněk, i když většina místních buněk následovala rotaci proximálních podnětů ve známém prostředí. Je pozoruhodné, že se zvýšil počet míst reagujících na žádný cue v novém prostředí (Tabulka 2). Tyto výsledky naznačují, že umístění buněk u myší D1R-KO se zdá být méně pravděpodobné na manipulaci s distálními narážkami a že dostatečné kódování proximálních podnětů může vyžadovat delší expozici prostředí pro přizpůsobení této informace hippocampální aktivitě.

Existence dopaminových receptorů v sítnici byla již dříve hlášena (Djamgoz a kol., 1997; Nguyen-Legros a kol., 1999; Courtière a kol., 2003). Jejich přítomnost vzbuzuje obavy týkající se zrakové ostrosti myší D1R-KO. Proto jsme provedli test zrakové ostrosti u myší (Fox, 1965; Crawley, 2000). Nebyly nalezeny žádné rozdíly v počtu pozitivních odpovědí a latencích v odpovědi mezi dvěma typy myší (Tabulka 3) (pozitivní odpověď: WT, 90 / 100 vs. KO, 87 / 100, p = 0.51; latence: WT, 170.1 ± 12.8 vs. KO, 181.8 ± 11.8 s, p = 0.49), což ukazuje, že vizuální vnímatelnost u myší D1R-KO nebyla výrazně nedostatečná ve srovnání s tím u myší WT.

Zobrazit tuto tabulku: 

Tabulka 3. 

Výsledky testu vizuální cliff u myší WT a D1R-KO

Diskuse

Abychom otestovali hypotézu, že D1R moduluje prostorové reprezentace v hippocampu v reakci na změny prostředí, zaznamenali jsme hippocampální místo buněk u myší D1R-KO a WT pomocí manipulací s environmentálními narážkami. Myši D1R-KO mohou mít řadu hippocampálních placebových buněk s neporušenými základními vypalovacími vlastnostmi ve standardní relaci srovnatelné s WT myší. Dosud jsme zjistili snížení průměrné velikosti místa na místě související s aktivitou v nucleus accumbens (NAc) u myší D1R-KO (Tran a kol., 2005). Ačkoliv jsou HF a NAc vzájemně propojeny a obě jsou inovovány dopaminergními systémy, účinky modulace D1R na prostorové reprezentace v těchto dvou strukturách mohou být zpracovány odlišně. Farmakologické manipulace systému D1R (Gill a Mizumori, 2006) prokázali, že spolehlivost a specificita buněk hippokampálních potkanů ​​se narušuje pouze kombinací D1 antagonista se změnou kontextu. Ve standardní relaci v našem experimentu došlo k deleci D1R, ale kontext byl stabilní, což mělo za následek, že základní vypalovací vlastnosti HF neuronů u D1R-KO myší se nezměnily, což je konzistentní s nálezem u potkanů. Ve známém prostředí měly myši značné předchozí zkušenosti, které stabilizovaly spolehlivost místních buněk, a to může být důležitější pro prostorovou navigaci než velikost místních polí jako takových. Když se však manipulovalo s narážkami na prostředí, zjistili jsme zajímavé změny v plasticitě závislé na kontextu u myší D1R-KO, jak je popsáno.

Hippocampální reprezentace může být změněna úpravou dlouhodobé potenciace (LTP) (Rotenberg a kol., 2000; Dragoi a kol., 2003) a tuto synaptickou plasticitu lze modulovat dopaminem (Otmakhova a Lisman, 1996; Matthies a kol., 1997; Swanson-Park a kol., 1999; Li et al., 2003) a prostorová novinka (Li et al., 2003). Komplexní kódování prostorových podnětů může být klíčové pro to, aby buňky místa rychle rozpoznaly rozložení prostředí, což zase může přispět k integraci s idiothetic informacemi. Tato schopnost může být důležitá pro prostorové učení, zejména v nových prostředích. Absence D1R bránila integraci toku informací o prostorové narážce, což mělo za následek snížení počtu místních buněk reagujících na změny v prostorových narážkách v novém prostředí. Reprezentace prostředí buňkami hipokampálních buněk však může být stále stabilizována jinými informačními toky odvozenými z jiných zdrojů, jako jsou idiothetické narážky (Gothard a kol., 1996; Whishaw a kol., 1997; Knierim a kol., 1998; Zinyuk a kol., 2000; Stuchlik a kol., 2001) použité při integraci cesty (Gothard a kol., 1996; Whishaw a kol., 1997; McNaughton a kol., 2006), se zapojením dalších neurotransmiterových systémů, jako jsou glutamatergické systémy (McHugh a kol., 1996; Cho a kol., 1998; Kentros a kol., 1998; McHugh a kol., 2007). Tato nervová plasticita může vyžadovat delší expozici životnímu prostředí. S nedostatkem D1 modulace, tato nervová plasticita u D1R-KO myší by mohla být přednostně vázána na idiothetické narážky (např. integrátor cesty) ve srovnání s distálními narážkami od prostředí. Hippocampální místo buňky jsou součástí širšího okruhu pro dynamickou reprezentaci sebe-umístění (Moser a kol., 2008) a nyní je známo, že interagují s buňkami mřížky v entorhinální kůře (Brun a kol., 2002; Hafting a kol., 2005; Sargolini a kol., 2006; Fyhn a kol., 2007). Mřížkové buňky mohou poskytovat prvky neurální mapy založené na integraci trasy (McNaughton a kol., 2006; Moser a kol., 2008). Pravděpodobně bez D1R se buňky otočí zpět na výchozí „mapu“ založenou primárně na integraci cesty, což způsobí, že ve známém prostředí převládá počet míst umístěných za proximálními signály.

Prostorové novinkové kódování hippocampálních neuronů, jev, který odpovídá tomu, co mnozí autoři nazývají „přemapování“ (Leutgeb a kol., 2005b) a to se považuje za schopnost závislou na D1R (Li et al., 2003), může ovlivnit synaptickou závislost plasticity (Li et al., 2003) nejen přímým účinkem vyčerpání D1R, ale také jeho účinkem na jiné neuromodulační systémy (Levine a kol., 1996; Mele a kol., 1996; Swanson-Park a kol., 1999). Takové změny ohrožují reprezentaci hipokampálních neuronů, což má za následek změnu v prostorovém poznání (Kentros a kol., 2004; Stuchlik a Vales, 2006) nebo poruchy v prostorovém učení vyžadující použití prostorových podnětů a paměti míst (El-Ghundi a kol., 1999; Tran a kol., 2005). Navíc, Kentros a kol. (2004) také zjistil, že aplikace D1/D5 agonisté a antagonisté receptoru u myší divokého typu zvýšili nebo snížili stabilitu na místě. Spolu s výsledky Gill a Mizumori (2006) a data z této studie naznačují tato data roli dopaminergní neuromodulace při tvorbě hippocampální reprezentace. Některé další studie prokázaly menší poškození v prostorovém učení u potkanů ​​manipulovaných s D1R (Wilkerson a Levin, 1999) a manipulace s jinými neuromodulačními systémy, jako jsou receptory NMDA, mohou způsobit poškození prostorových úkolů a nestabilitu místních buněk (McHugh a kol., 1996, 2007; Cho a kol., 1998; Kentros a kol., 1998; Rotenberg a kol., 2000) v nezměněném prostředí, což dále naznačuje, že funkce hippocampu se mohou ve známém prostředí spoléhat na více než jen na systém D1R. Výsledky stejných pozitivních odezev a latencí v testu zrakové ostrosti naznačují, že změny v prostorové reprezentaci v této studii by mohly vzniknout spíše z kognitivních funkcí než z nedostatků ve vizuálním vnímání.

Naše výsledky podporují názor, že integrace informací z prostorových orientačních bodů a idiothetických podnětů v buňkách na místě může zahrnovat vzájemnou interakci dopaminergních a jiných neuromodulačních systémů, včetně glutamatergických systémů (McHugh a kol., 1996, 2007; Mele a kol., 1996; Kentros a kol., 1998) v hippocampu a mezi systémy zpracování informací (Sawaguchi a Goldman-Rakic, 1991; Wilkerson a Levin, 1999; Durstewitz et al., 2000; Tran a kol., 2005), protože dopamin může modulovat proud NMDA (Mele a kol., 1996; Durstewitz et al., 2000) a hippocampální plasticity a tato modulace souvisí se stabilitou pracovní paměti (Sawaguchi a Goldman-Rakic, 1991; Durstewitz et al., 2000). V této souvislosti jsme dospěli k závěru, že D1R hraje důležitou roli v detekci prostorové novosti kódované prostorovými reprezentacemi buněk hippocampu, což je předpoklad pro prostorové učení. Současná práce společně s dalšími nedávnými studiemi (Gasbarri a kol., 1996; Matthies a kol., 1997; Otmakhova a Lisman, 1996; El-Ghundi a kol., 1999; Swanson-Park a kol., 1999; Wilkerson a Levin, 1999; Tran a kol., 2002, 2005; Li et al., 2003; Kentros a kol., 2004; Gill a Mizumori, 2006; Stuchlik a Vales, 2006) by měly významně pomoci při odhalování mechanismů, které jsou základem zapojení dopaminu do učení a paměti, od molekulární, až po neuronální, až po úroveň chování.

Poznámky pod čarou

  • Přijato červen 12, 2008.
  • Revize byla doručena v říjnu 10, 2008.
  • Přijaty říjen 10, 2008.
  • Tato práce byla podporována japonským ministerstvem školství, kultury, sportu, vědy a technologie v rámci vědeckého výzkumu (Grant 18700312 až AHT), hlavním výzkumem pro evoluční vědu a technologii, japonskou vědou a technologií a Canonem Nadace v Evropě. Děkujeme Dr. Edmund T. Rolls (Oxfordská univerzita, Oxford, Velká Británie) za cenné připomínky k tomuto rukopisu a Dr. Toshikuni Sasaoka (Národní ústav pro základní biologii, Okazaki, Japonsko) za technickou pomoc.

  • Korespondence by měla být adresována Taketoshi Ono, systémové emoční vědě, univerzitě v Toyamě, Sugitani 2630, Toyama 930-0194, Japonsko. [chráněno e-mailem]

Reference

    1. Brun VH,
    2. Otnass MK,
    3. Molden S,
    4. Steffenach HA,
    5. Witter MP,
    6. Moser MB,
    7. Moser EI

    (2002) Umístěte buňky a rozpoznávání míst udržujte pomocí přímého entorhinal-hippocampálního obvodu. Věda 296: 2243-2246.

    1. Cho YH,
    2. Giese KP,
    3. Tanila H,
    4. Silva AJ,
    5. Eichenbaum H

    (1998) Abnormální hippocampální prostorové reprezentace u alfaCaMKIIT286A a CREBalphaDelta myší. Věda 279: 867-869.

    1. Courtière A,
    2. Hardouin J,
    3. Goujon A,
    4. Vidal F,
    5. Hasbroucq T

    (2003) Selektivní účinky antagonistů receptoru D1 a D2 s nízkou dávkou dopaminu na zpracování informací o potkanech. Behav Pharmacol 14: 589-598.

    1. Crawley JN

    (2000) Co se děje s mojí myší? Behaviorální fenotypizace transgenních a knockoutovaných myší (Wiley, New York).

    1. Djamgoz MB,
    2. Hankins MW,
    3. Hirano J,
    4. Archer SN

    (1997) Neurobiologie retinálního dopaminu ve vztahu k degenerativním stavům tkáně. Vision Res 37: 3509-3529.

    1. Dragoi G,
    2. Harris KD,
    3. Buzsáki G

    (2003) Reprezentace míst v hippocampových sítích je modifikována dlouhodobým potenciací. Neuron 39: 843-853.

    1. Durstewitz D,
    2. Seamans JK,
    3. Sejnowski TJ

    (2000) Dopaminem zprostředkovaná stabilizace zpoždění v síťovém modelu prefrontální kůry. J Neurophysiol 83: 1733-1750.

    1. Eichenbaum H,
    2. Dudchenko P,
    3. Dřevo E,
    4. Shapiro M,
    5. Tanila H.

    (1999) Hippocampus, paměť a místo buněk: je to prostorová paměť nebo paměťový prostor? Neuron 23: 209-226.

    1. El-Ghundi M,
    2. Fletcher PJ,
    3. Drago J,
    4. Sibley DR,
    5. O'Dowd BF,
    6. George SR

    (1999) Prostorový deficit učení u dopaminových D1 receptorových knockout myší. Eur J Pharmacol 383: 95-106.

    1. Foster DJ,
    2. Wilson MA

    (2006) Reverzní přehrávání behaviorálních sekvencí v hippocampálních buňkách během bdělého stavu. Příroda 440: 680-683.

    1. Fox MW

    (1965) Test vizuální útesu pro studium vnímání hloubky vidění u myši. Anim Behav 13: 232-233.

    1. Franklin KBJ,
    2. Paxinos G

    (1997) Mozek myši ve stereotaxických souřadnicích (Academic, San Diego).

    1. Fyhn M,
    2. Hafting T,
    3. Stromy A,
    4. Moser MB,
    5. Moser EI

    (2007) Hippocampální remapování a uspořádání mřížky v entorhinal cortex. Příroda 446: 190-194.

    1. Gasbarri A,
    2. Sulli A,
    3. Innocenzi R,
    4. Pacitti C,
    5. Brioni JD

    (1996) Poškození prostorové paměti vyvolané lézí mezohippocampálního dopaminergního systému u potkanů. Neurovědy 74: 1037-1044.

    1. Gill KM,
    2. Mizumori SJY

    (2006) Kontextově závislá modulace receptorů D1: rozdílné účinky na hippocampus a striatum. Behav Neurosci 120: 377-392.

    1. Gothard KM,
    2. Skaggs WE,
    3. McNaughton BL

    (1996) Dynamika korekce neshod v kódu hipokampálního souboru pro prostor: interakce mezi integrací cesty a prostředím. J Neurosci 16: 8027-8040.

    1. Hafting T,
    2. Fyhn M,
    3. Molden S,
    4. Moser MB,
    5. Moser EI

    (2005) Mikrostruktura prostorové mapy v entorhinální kůře. Příroda 436: 801-806.

    1. Hetherington PA,
    2. Shapiro ML

    (1997) Pole míst hippocampu se mění odstraněním jednotlivých vizuálních podnětů způsobem závislým na vzdálenosti. Behav Neurosci 111: 20-34.

    1. Jung MW,
    2. Wiener SI,
    3. McNaughton BL

    (1994) Porovnání charakteristik prostorového vypalování jednotek v dorzálním a ventrálním hippocampu u potkanů. J Neurosci 14: 7347-7356.

    1. Kentros C,
    2. Hargreaves E,
    3. Hawkins RD,
    4. Kandel ER,
    5. Shapiro M,
    6. Muller RV

    (1998) Zrušení dlouhodobé stability nových buněčných map hippokampálních buněk blokádou receptoru NMDA. Věda 280: 2121-2126.

    1. Kentros CG,
    2. Agnihotri NT,
    3. Streater S,
    4. Hawkins RD,
    5. Kandel ER

    (2004) Zvýšená pozornost na prostorový kontext zvyšuje stabilitu pole i prostorovou paměť. Neuron 42: 283-295.

    1. Knierim JJ,
    2. Kudrimoti HS,
    3. McNaughton BL

    (1998) Interakce mezi idiothetickými narážkami a vnějšími orientačními body při kontrole buněk místa a buněk směru hlavy. J Neurophysiol 80: 425-446.

    1. Koera K,
    2. Nakamura K,
    3. Nakao K,
    4. Miyoshi J,
    5. Toyoshima K,
    6. Hatta T,
    7. Otani H,
    8. Aiba A,
    9. Katsuki M

    (1997) K-ras je nezbytný pro vývoj myšího embrya. Onkogene 15: 1151-1159.

    1. Leutgeb S,
    2. Leutgeb JK,
    3. Barnes CA,
    4. Moser EI,
    5. McNaughton BL,
    6. Moser MB

    (2005a) Nezávislé kódy pro prostorovou a epizodickou paměť v hippocampálních neuronových souborech. Věda 309: 619-923.

    1. Leutgeb S,
    2. Leutgeb JK,
    3. Moser MB,
    4. Moser EI

    (2005b) Umístěte buňky, prostorové mapy a kód populace pro paměť. Curr Opin Neurobiol 15: 738-746.

    1. Páka C,
    2. Wills T,
    3. Cacucci F,
    4. Burgess N,
    5. O'Keefe J

    (2002) Dlouhodobá plasticita v hippocampální reprezentaci geometrie prostředí v hippocampu. Příroda 416: 90-94.

    1. Levine MS,
    2. Altemus KL,
    3. Cepeda C,
    4. Cromwell HC,
    5. Crawford C,
    6. Ariano MA,
    7. Drago J,
    8. Sibley DR,
    9. Westphal H

    (1996) Modulační účinky dopaminu na odpovědi zprostředkované receptorem NMDA jsou sníženy u D1Anedostatečné mutantní myši. J Neurosci 16: 5870-5882.

    1. Li S,
    2. Cullen WK,
    3. Anwyl R,
    4. Rowan MJ

    (2003) Dopaminově závislé zprostředkování LTP indukce v hippocampu CA1 vystavením prostorové novosti. Nat Neurosci 6: 526-531.

    1. Maguire EA,
    2. Burgess N,
    3. Donnett JG,
    4. Frackowiak RS,
    5. Frith CD,
    6. O'Keefe J

    (1998) Vědět, kde a jak se tam dostat: lidská navigační síť. Věda 280: 921-924.

    1. Matthies H,
    2. Becker A,
    3. Schröeder H,
    4. Kraus J,
    5. Höllt V,
    6. Krug M.

    (1997) Mutantní myši s nedostatkem dopaminu D1 neexprimují pozdní fázi hippocampálního dlouhodobého potenciace. Neuroreport 8: 3533-3535.

    1. McHugh TJ,
    2. Blum KI,
    3. Tsien JZ,
    4. Tonegawa S,
    5. Wilson MA

    (1996) Zhoršená hippocampální reprezentace prostoru u knockoutovaných myší NMDAR1 specifických pro CA1. Neuron 87: 1339-1349.

    1. McHugh TJ,
    2. Jones MW,
    3. Quinn JJ,
    4. Balthasar N,
    5. Coppari R,
    6. Elmquist JK,
    7. Lowell BB,
    8. Fanselow MS,
    9. Wilson MA,
    10. Tonegawa S

    (2007) Receptory NMDA Dentate gyrus zprostředkovávají rychlé oddělení vzorů v hippocampální síti. Věda 317: 94-99.

    1. McNaughton BL,
    2. Battaglia FP,
    3. Jensen O,
    4. Moser EI,
    5. Moser MB

    (2006) Integrace cesty a neurální základ „kognitivní mapy“ Nat Rev Neurosci 7: 663-678.

    1. Mele A,
    2. Castellano C,
    3. Felici A,
    4. Cabib S,
    5. Caccia S,
    6. Oliverio A

    (1996) dopamin-N-methyl-d-aspartátové interakce v modulaci lokomotorické aktivity a konsolidace paměti u myší. Eur J Pharmacol 308: 1-12.

    1. Moser EI,
    2. Kropff E,
    3. Moser MB

    (2008) Umístěte buňky, buňky mřížky a systém prostorové reprezentace mozku. Annu Rev Neurosci 31: 69-89.

    1. Muller RU,
    2. Kubie JL

    (1987) Účinky změn prostředí na prostorové vypalování buněk hrudníku komplexu hippocampu. J Neurosci 7: 1951-1968.

    1. Nguyen-Legros J,
    2. Versaux-Botteri C,
    3. Vernier P

    (1999) Lokalizace dopaminového receptoru v sítnici savců. Mol Neurobiol 19: 181-204.

    1. O'Keefe J,
    2. Burgess N

    (1996) Geometrické determinanty místních polí hipokampálních neuronů. Příroda 381: 425-428.

    1. O'Keefe J,
    2. Dostrovsky J

    (1971) Hippocampus jako prostorová mapa. Předběžné důkazy o činnosti jednotky u volně se pohybující krysy. Brain Res 34: 171-175.

    1. Otmakhova NA,
    2. Lisman JE

    (1996) D1/D5 aktivace dopaminového receptoru zvyšuje velikost časné dlouhodobé potenciace na hipokampálních synapsích CA1. J Neurosci 16: 7478-7486.

    1. Ranck JB Jr.

    (1973) Studie na jednotlivých neuronech v dorzální hippocampální formaci a septum u neomezených krys. I. Behaviorální koreláty a střelecký repertoár. Exp Neurol 41: 461-531.

    1. Rolls ET

    (2005) Emotion vysvětlil (Oxford UP, New York).

    1. Rolls ET,
    2. Xiang JZ

    (2005) Reprezentace prostorového pohledu a učení v hippocampu primátů. J Neurosci 25: 6167-6174.

    1. Rotenberg A,
    2. Pásek,
    3. Hawkins RD,
    4. Kandel ER,
    5. Muller RU

    (2000) Paralelní nestability dlouhodobé potenciace, umisťování buněk a učení způsobené sníženou aktivitou proteinkinázy A. J Neurosci 20: 8096-8102.

    1. Sargolini F,
    2. Fyhn M,
    3. Hafting T,
    4. McNaughton BL,
    5. Witter MP,
    6. Moser MB,
    7. Moser EI

    (2006) Spojovací znázornění polohy, směru a rychlosti v entorhální kůře. Věda 312: 758-762.

    1. Sawaguchi T,
    2. Goldman-Rakičí PS

    (1991) D1 dopaminové receptory v prefrontální kůře: zapojení do pracovní paměti. Věda 251: 947-950.

    1. Skaggs WE,
    2. McNaughton BL,
    3. Gothard KM,
    4. Markus EJ

    (1993) v Pokroky v systémech zpracování neurálních informací, Informační teoretický přístup k dešifrování hipokampálního kódu, eds Hanson SJ, Cowan JD, Giles CL (Morgan Kaufmann, San Mateo, CA), sv. 5, pp 1030 – 1037.

    1. Stuchlik A,
    2. Vales K

    (2006) Účinek antagonisty dopaminového D1 receptoru SCH23390 a D1 agonisty A77636 na vyhýbání se aktivnímu alothetickému místu, úkolu prostorového poznání. Behav Brain Res 172: 250-255.

    1. Stuchlik A,
    2. Fenton AA,
    3. Bures J

    (2001) Substratální idiothetická navigace potkanů ​​je narušena odstraněním nebo devalvací extramaze a intramaze. Proc Natl Acad Sci USA 98: 3537-3542.

    1. Swanson-Park JL,
    2. Coussens CM,
    3. Mason-Parker SE,
    4. Raymond CR,
    5. Hargreaves EL,
    6. Dragunow M,
    7. Cohen AS,
    8. Abraham WC

    (1999) Dvojitá disociace příspěvků dopaminu D1 / D5 a beta-adrenergního receptoru v hippocampu k přetrvávání dlouhodobé potenciace. Neurovědy 92: 485-497.

    1. Tran AH,
    2. Tamura R,
    3. Uwano T,
    4. Kobayashi T,
    5. Katsuki M,
    6. Matsumoto G,
    7. Ono T

    (2002) Změněná accumbensova nervová odpověď na predikci odměny spojené s místem u myší s knockoutem receptoru dopaminu D2. Proc Natl Acad Sci USA 99: 8986-8991.

    1. Tran AH,
    2. Tamura R,
    3. Uwano T,
    4. Kobayashi T,
    5. Katsuki M,
    6. Ono T

    (2005) Dopaminové receptory D1 podílející se na pohybové aktivitě a připisují nervové reakce na predikci odměny spojené s místem. Proc Natl Acad Sci USA 102: 2117-2122.

    1. Whishaw IQ,
    2. McKenna JE,
    3. Maaswinkel H

    (1997) Hippocampální léze a integrace cesty. Curr Opin Neurobiol 7: 228-234.

    1. Wiener SI,
    2. Paul CA,
    3. Eichenbaum H

    (1989) Prostorové a behaviorální koreláty hippocampální neuronální aktivity. J Neurosci 9: 2737-2763.

    1. Wilkerson A,
    2. Levin ED

    (1999) Ventrální hipokampální dopaminové systémy D1 a D2 a prostorová pracovní paměť u potkanů. Neurovědy 89: 743-749.

    1. Wilson MA,
    2. McNaughton BL

    (1993) Dynamika hippocampálního souboru pro vesmír. Věda 261: 1055-1058.

    1. Yamaguchi H,
    2. Aiba A,
    3. Nakamura K,
    4. Nakao K,
    5. Sakagami H,
    6. Goto K,
    7. Kondo H,
    8. Katsuki M

    (1996) Dopaminový receptor D2 hraje rozhodující roli v buněčné proliferaci a expresi proopiomelanocortinu v hypofýze. Genes Cells 1: 253-268.

    1. Zinyuk L,
    2. Kubik S,
    3. Kaminsky Y,
    4. Fenton AA,
    5. Bures J

    (2000) Porozumění hippocampální aktivitě pomocí účelného chování: navigace na místě indukuje vybíjení buněk v prostorových referenčních rámcích relevantních pro úkol i bez úlohy. Proc Natl Acad Sci USA 97: 3771-3776.

  •