Рецептор дофаміну D1 модулює пластичність представлення гіпокампу до просторової новизни (2008)

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

Тран АН1, Увано Т, Кімура Т, Хорі Е, Кацукі М, Nishijo H, Оно Т.

абстрактний

Людський гіпокамп має вирішальне значення для навчання та пам’яті. У гризунів пірамідальні нейрони гіпокампа стріляють у конкретному місці, утворюючи реляційні уявлення про екологічні ознаки. Показано важливість глутаматергічних систем у навчанні та нейрональної синаптичної пластичності гіпокампа. Однак роль дофамінергічних систем у відповіді на нейрональну пластичність гіпокампа на нові та звичні просторові подразники залишається незрозумілою. Для уточнення цього важливого питання ми зафіксували нейрони гіпокампа від мишей, що вибивали рецептори дофаміну D (1) (D1R-KO) та їхніх диких типів (WT), під маніпуляцією з різними просторовими сигналами у звичному та новому середовищі. Тут ми повідомляємо, що у WT мишей більшість клітин-місць швидко реагували на маніпуляції дистального та проксимального сигналу як у звичних, так і в нових середовищах. Навпаки, вплив дистальних сигналів на просторову стрільбу у мишей D1R-KO було скасовано. У мишей D1R-KO вплив проксимальних київ полегшувалося у звичному середовищі, а в нових умовах більшість місць, що знаходяться на місці, мали меншу ймовірність реагувати на зміни просторових сигналів. Наші результати демонструють, що нейрони гіпокампа у мишей можуть швидко та гнучко кодувати інформацію про космос як від дистального, так і від проксимального сигналу для шифрування нового середовища. Ця здатність необхідна для багатьох видів навчання, а відсутність D1R може докорінно змінити цю нервову діяльність, пов’язану з навчанням. Ми пропонуємо, що D1R має вирішальне значення для кодування просторової інформації в нових середовищах і впливає на пластичність уявлень гіпокампа, що важливо для просторового навчання та пам'яті.

Вступ

Формування гіпокампи (HF) у людини та інших приматів є критично важливим для епізодичної пам'яті (Maguire та ін., 1998; Eichenbaum та ін., 1999; Рулони, 2005; Rolls і Xiang, 2005). Ураження або маніпуляції ВЧ у гризунів спричиняють дефіцит просторового навчання (Gasbarri та ін., 1996; Whishaw et al., 1997; Вілкерсон і Левін, 1999), а записи нейронів гіпокампа у гризунів виявили, що вони стріляють у конкретному місці (О'Кіф і Достровський, 1971; Вілсон і Макнафтон, 1993; О'Кіф і Берджесс, 1996) у поєднанні із зовнішнім та внутрішнім сигналамиМюллер і Кубі, 1987; Wiener et al., 1989; Gothard et al., 1996; Хетерингтон і Шапіро, 1997; Шапіро та ін., 1997; Knierim та ін., 1998; Зінюк та ін., 2000; Lever et al., 2002; Leutgeb та ін., 2005a,b) або контекстну інформацію (Зілля та мізуморі, 2006), що вказує на роль у просторовій пам'яті (Вілсон і Макнафтон, 1993; Leutgeb та ін., 2005). Крім того, схоже, HF забезпечує нейронне уявлення про фізичний простір, хоча також пропонуються більш широкі функції (Maguire та ін., 1998; Eichenbaum та ін., 1999). Вважається, що представлення простору на місцевих клітинах лежить в основі певних форм просторового навчання (McHugh та ін., 1996, 2007; Чо та ін., 1998; Kentros та ін., 1998; Eichenbaum та ін., 1999; Rotenberg та ін., 2000; Драгой та ін., 2003). Було встановлено, що дофамін D1 миші з вибиванням рецепторів (D1R-KO) мали порушення просторового навчання та змінили просторову активність в ядрах ядер (El-Ghundi та ін., 1999, Тран та ін., 2005). Оскільки дофамін модулює синаптичну пластичність гіпокампа (Отмахова та Лісман, 1996; Matthies et al., 1997; Swanson-Park та ін., 1999; Li et al., 2003) гіпотеза, що придбання просторових уявлень у гіпокампі порушено у мишей D1R-KO. Це дослідження перевірило цю гіпотезу, порівнюючи активність місцевих клітин у D1R-KO та мишей дикого типу (WT) у відповідь на маніпуляції з просторовим сигналом у звичних та нових середовищах.

Матеріали та методи

Тварини.

У цьому експерименті із записом нейронів було використано десять мишей WT-мишей (26 – 33 g) та мишей 7 D1R-KO (24 – 29 g). Мишей відтворювали в лабораторії спільної роботи (Національний інститут базової біології, Національний інститут природничих наук).

Покоління мишей D1R-KO.

Допамін D миші1 ген рецептора був виділений з геномної бібліотеки ДНК миші 129 / Sv (Stratagene) шляхом гібридизації з PCR продуктом 884 bp, пар праймерів якого 5 '-TCC AAG GTG ACC AAC TTC TTT GT-3' і 5'-CTA TAG CAT CCT AAG AGG GT CGA-3 '. Вектор націлювання був побудований так, щоб видалити всю кодуючу послідовність, використовуючи такі фрагменти ДНК: ген фрагмента промотору 1.2 kb MC1-дифтерійний токсин-A (DT-A) для негативного відбору, 2.8 kb BglI-квітняII фрагмент, що містить передній ділянку гена D1R миші, промотор PGK 2.3 kb-Кишкова паличка ксантин-гуаніновий фосфорибозил трансфераза (gpt), ген промотору 1.1 kb MC1-неоміцин (нео), 6.5 kb квітняII-BamФрагмент HI, що містить неперекладену область 3 і фланкуючу область, і плазміду pBluescript (Рис. 1A). Культивовані клітини E14TG2a IV ES (2.5 × 10)7 клітини) були трансфіковані 50 мкг лінеаризованого вектора націлювання шляхом електропорації 500 мкФ ємність, 270 V / 1.8 мм (ECM600, BTX Electro Cell Manipulator) з подальшим відбором з обробкою G418 (250 мкг / мл) після трансфекції. Всього було відібрано стійкі до наркотиків колонії 120, і геномну ДНК піддавали аналізу Саузерн-блот для підтвердження гомологічної рекомбінації. Миші D1R-KO генерували з використанням гомологічних рекомбінантних клітин ES по суті, як описано раніше (Ямагучі та ін., 1996; Koera та ін., 1997). Мишей D1R-KO було перекреслено на штам C57BL / 6J (B6 / J) для поколінь 10 і підтримували в генетичному тлі B6 / J. Хвост ДНК потомства аналізували за допомогою ПЛР за допомогою чотирьох праймерів: (праймер a) D1TET-1, 5 'CAG AAG ACA GGT GGA AAG CA 3', (праймер b) mD1Rexon2.seq, 5 'TCC GTG GTA GA GA GA GA GA GTC 3 ′, (праймер c) neo10, 5 ´ ATC AGA GCA GCC GAT TGT CTG TTG 3 ′, і (праймер d) D1R3´60R, 5 ′ GTT GGA GAA GTT CTG TAA CTG TCG TCC XNCX TCN XTC. Умова ПЛР була такою: денатурація при 3 ° C протягом 94 хв, з подальшим циклом 4 хв 30 хв при 1 ° C, 94 хв при 1 ° C, 60 хв при 1 ° C, остаточне розширення при 72 ° C для 72 хв та зберігання при 5 ° C. Алелі дикого типу та мутанти відповідали продуктам ПЛР 4 та 234 bp (Рис. 1B), відповідно. Усі експерименти проводилися відповідно до настанов Університету Тоями та Національного інституту базової біології.

Малюнок 1. 

Генерування мишей D1R-KO та експресія білка D1R у мозку мишей WT та D1R-KO. A, Схематичне представлення алеля WT, цільового вектора та мутантного алеля миша гена D1R. Області кодування та неперекладені області відображаються відповідно як закриті, так і відкриті. Праймери для генотипування ПЛР (праймери a, b, c і d) показані у вигляді невеликих наконечників стрілок, зазначених відповідно a, b, c і d. А BamСайт HI вказується в дужках, коли це доречно. Субодиниця дифтерійного токсину А (DT-A), E. палички ксантин-гуанінові фосфорибозил трансферази (gpt) та стійкі до неоміцину (нео) гени показані у вигляді відкритих коробок. B, Генотипізація ПЛР диких типів (D1R + / +), гетерозиготних (D1R +/−) та гомозиготних (D1R - / -) мутантів мишей. Продукти ПЛР з алеля WT і мутанта (KO) є 234 bp і 460 bp відповідно. CВестерн-блот з використанням специфічного для D1R антитіла виявив, що білок D1R повністю відсутній у мишей D1R - / -.

Аналіз Вестерн-блот.

Мозок гомогенізували в буфері, що містить трис-HCl 100 мМ, рН 6.7, 1% SDS, суміш інгібіторів протеази 143 мм-меркаптоетанол та суміш інгібіторів протеази 2% для клітин ссавців (Nacalai Tesque). Загальні лізати (1 мкг білка кожен) електрофорезували на гелі 200% SDS-поліакриламід і переносили на мембрану Immobilon-P (Millipore). Мембрану блокували в PBS, що містить знежирене молоко 10% (BD Biosciences) при кімнатній температурі протягом 30 хв і послідовно інкубували з моноклональним антитілом щурів проти D1R (Sigma, 1: 1000 розведення) з подальшою інкубацією з козячим антитілом коза, спрямованим пероксидазою хрону. щурячий IgG (Sigma, 1: розведення 1000) або кроляче антитіло проти актину (Sigma, 1: розведення 1000) з подальшою інкубацією з козячим антитілом козячого пероксидази хрону проти IgG кролика (Sigma, 1: розведення 1000). Імунореактивні білкові смуги були виявлені згідно з протоколом набору для виявлення ECL (GE Healthcare).

Імплантація електродів.

Мишей розміщували індивідуально за допомогою світлового циклу 12 h (світиться в 8: 00 AM) і мали ad libitum доступ до їжі та води. Мишам давали щонайменше 1 тиждень після прибуття, щоб вони акліматизувалися в лабораторному середовищі перед експериментальними процедурами. У день операції мишам проводили наркоз (пентобарбітал, 40 мг / кг, ip) та двосторонньо імплантували монополярними стимулюючими електродами (діаметр 100 мкм, нержавіюча сталь) для внутрішньочерепного самостимуляції в медіальному пучку переднього мозку на рівні заднього латерального гіпоталамічна область (Франклін і Паксінос, 1997) (передній, −2.3 мм; медіолатеральний, ± 0.70 – 0.75 мм; і дорсовентральний, −5.3 – 5.4 мм). Рухомий блок запису, що складається з тетрад 2 з скрученого ніхромного дроту 17 мкм (California Fine Wire Company) або пучка проводів 8, був імплантований в дорсальну частину гіппокампальної області CA1 (Франклін і Паксінос, 1997) (1.8 мм ззаду від брегми, 1.8 мм з боків від брегми та 1.4 мм під поверхнею черепа) під час тієї ж операції. Ювелірний гвинт, закріплений на черепі, служив наземним електродом у всіх мишей. Мікропривід був закріплений на черепі за допомогою ювелірних гвинтів та стоматологічного цементу. Наконечники електродів були позолочені перед операцією, щоб зменшити імпеданси до 100–300 кОм при 1 кГц.

Експериментальний апарат та навчання просторових завдань.

Апарат для тренування просторових завдань являв собою кругове відкрите поле (діаметр 80 см, висота стінки 25 см); він був піднятий на 80 см над підлогою на візку з роликами, що дозволяло обертати та переміщувати відкрите поле вручну (Рис. 2A). Відкрите поле всередині було пофарбовано в чорний колір і закрито чорною завісою (діаметр 180 см і висота 200 см). Стеля корпусу містила чотири невеликі динаміки, встановлені поблизу окружності, розташовані на відстані 90 °, 4 лампочки розжарювання, індивідуально встановлені біля внутрішнього краю кожного динаміка, та відеокамеру в центрі. Зазвичай лампочка горіла в положенні три години, а динамік постійно видавав білий шум в положенні дев'ять годин. Запалена лампочка та випромінюючий динамік служили дистальними сигналами. На голові миші була встановлена ​​невелика лампочка на 6 В. Відеокамера (CinePlex, Plexon) перетворила справжній сигнал відеозображення в двійковий сигнал і відстежувала горизонтальний рух маленької лампочки. Лабораторний комп'ютер (Dell, Precision 380) отримав x та y координати положення голови миші на кадрах 33 / с. Мишей навчали виконувати завдання у випадковій годівлі у відкритому полі (Рис. 2B). Для вирішення завдань розробки програми розмежовані кругові ділянки (сайти нагород) з їхніми центрами, вибраними навмання в межах квадрата, обписаного навколо відкритого поля, і це запустило доставку винагород за стимуляцію мозку (BSR), коли миша зайшла до місця нагородження. Після інтервалу 5 s місце нагородження було переміщено в інше місце та відновлено

Малюнок 2. 

Експериментальна постановка, просторові завдання та експериментальні маніпуляції. A, Експериментальне встановлення. Відкрите поле, що містить мишу, було розглянуто зверху по центру ПЗЗ-камерою, яка сигналізувала про положення миші. В якості дистальних сигналів електричні лампочки розжарювання та динаміки для випромінювання білого шуму були встановлені на чотирьох периферійних положеннях стелі. Комп’ютер намітив слід миші і контролював доставку винагороди від стимулятора. B, Випадкове завдання пошуку: комп'ютерна програма випадковим чином виділила кругові місця нагородження (маленьке густе червоне коло). Миша була нагороджена, коли вона ввійшла до місця нагородження, яке потім було неактивне (маленьке тонке червоне коло). СТАРТ, Місце миші на початку сеансу. Червоні точки, місця доставки нагород. C, Маніпуляції у звичному відкритому полі. Під час стандартного сеансу (базовий рівень 1) лампочка вмикалася в положенні 3 години, а динамік постійно видавав білий шум у положенні 9 годин. У сеансі дистального обертання положення дистальних сигналів поверталося на 180 ° з постійною камерою. Під час секції проксимального обертання камеру відкритого поля повертали на 180 °, тоді як дистальні сигнали залишались незмінними. D, Маніпуляції у відкритому полі роману. Квадратну камеру замінив кругле відкрите поле. Усі тести на маніпуляції були аналогічні тим, які використовувались у звичному відкритому полі. Шкала часу показує тривалість запису сеансів та міжсесійні інтервали.

Ізоляція блоку та запис.

Збір електродів запису вдосконалювався у ВЧ при ∼20 мкм / д. Нейрологічні дії фіксували за допомогою звичайної процедури запису, коли миші виконували корм. Комплексні-колосові клітини визначали за критеріями, описаними в попередніх дослідженнях (Ranck, 1973; Фостер і Вілсон, 2006). Збір даних починався, коли коефіцієнт сигнал-шум перевищував ∼4 разів на одному з електродів. Підсилення сигналів, фільтрування та оцифрування сигналів шипових сигналів за допомогою принципової платформи для аналізу компонентів було здійснено за допомогою системи Plexon. Записані сигнали підсилювали 10,000 разів, фільтрували між 0.6 та 3 кГц, оцифровувались зі швидкістю вибірки 40 кГц та зберігали на жорсткому диску комп'ютера для офлайн-сортування шипів. Оцифровані нейронні дії були виділені в єдині одиниці за допомогою компонентів форми сигналів за допомогою програми автоматичного сортування (OfflineSorter, Plexon). Накладені форми накладених хвиль ізольованих одиниць малювали для перевірки незмінності протягом сеансів запису. Потім кожен кластер перевіряли вручну, щоб переконатися, що межі кластера були добре відокремлені і форми форми хвилі відповідали потенціалам дії. Для кожного ізольованого кластера була побудована гістограма інтервалу між шипками та був використаний абсолютний вогнетривкий період не менше 1.0 мс для виключення підозрюваних кількох одиниць. Приклад тетродного запису показаний в малюнок 3.

Малюнок 3. 

Приклад запису декількох одиниць тетродом, ізольованим автономним сортувальником. A, Накладені форми хвиль нейронів 4 (a, b, c, d), записані кожним електродом (E1-E4) з тетроду, відповідного кластерному аналізу в B. B, Кластерний аналіз. The x- y-оси представляють пікові значення сигналів в електроді 2 і 1 чотирьох тетродних електродів відповідно. Кожна точка являє собою один нейронний шип, який перевищив визначений поріг. Ідентифіковано чотири оточені кластери (a, b, c, d). Білі скупчення, розсіяні в центрі та в лівому та правому кутах, представляють сигнали базового шуму та стимулювання відповідно. Калібрування: 0.8 мс, 0.5 мВ.

Маніпуляції в круговому відкритому полі (звичне середовище).

Активність місцевих клітин контролювали у круговій циліндричній камері протягом декількох сеансів 10 хв, під час яких миші випадковим чином шукали BSR. Нейрони реєстрували в послідовних сеансах для визначення стійкості полів місця між сеансами та кількості екстрамазу (дистального) та інтрамазового (проксимального) контролю. малюнок 2C показує схему тестування послідовних сеансів. У стандартному сеансі (преротація, базовий рівень 1) відстежували активність нейронів, поки миші видобували їжу в круговому відкритому полі з динаміком, що постійно видавав білий шум у положенні 9 годин, а лампочка розжарювання була включена при 3 o ' положення годинника. Потім нейрони реєстрували в сеансах дистального обертання та проксимального обертання. Під час сеансу обертання дистальної репліки положення дистальних реплік поверталося на 180 °, в той час як камера залишалася незмінною. Під час проксимального обертання камери камера поверталася на 180 °, тоді як дистальні сигнали залишалися незмінними. Після кожної маніпуляції з дистальним або проксимальним сеансами реєстрували додатковий сеанс із поверненням дистальних та проксимальних сигналів до стандартних умов. Оскільки кілька сеансів записувались послідовно, миша, як правило, не була відключена від кабелю запису між сеансами. Ми не проводили жодних маніпуляцій, які заважали б просторовій орієнтації тварини. До і після кожного сеансу запису миша відпочивала на коробці, поставленій на п’єдесталі поза камерою запису, протягом 5 хв.

Маніпуляції в квадратному відкритому полі (нове середовище).

Потім клітини місця записували в нове відкрите поле, якому миша піддалася вперше. Новим відкритим полем була квадратна камера (розміром 55 × 55 см, висота 25 см), яка замінила знайоме відкрите поле. Дві однакові квадратні камери були використані альтернативно. Послідовності маніпуляцій у новому середовищі були подібними до тих, що використовуються у звичному середовищі (Рис. 2D). Перед кожним сеансом або в звичному, або в новому середовищі підлогу очищали розчином 0.5% Hibitan (компанія Sumitomo).

Розмежування поля місця.

Розділення загальної кількості шипів на сукупний час затримки в кожному пікселі за весь сеанс дало карту швидкості випалу. Карта розподілу швидкості стрільби пікселів була представлена ​​кольоровою шкалою з розміром пікселя 2.4 × 2.4 см. Пікселі, які миша не відвідувала у відкритому полі, відображаються сірим кольором, а ті, де миша відвідувала, але комірка ніколи не запускається, - білими пікселями. Швидкість стрільби, що перевищує нуль, була оцінена за зростаючою шкалою, при цьому кольорові шкали були блакитним, синім, зеленим, жовтим та червоним. Пікселі зі швидкістю стрільби, що перевищують середню вдвічі більше, відображаються у вигляді червоних пікселів. Поля місця були окреслені як скупчення пікселів зі швидкістю стрільби, що перевищує вдвічі більше середнього показника вистрілення. Поле місця можна продовжувати через будь-який край, розділений двома пікселями, що відповідають критерію, але не через кути. Якщо один або декілька сусідніх пікселів задовольнили критерій, поле було розширено, щоб включити пікселі. Кожен доданий піксель був тестований на наявність сусіднього пікселя, який відповідав критерію. Коли жоден сусідній піксель не задовольняв критерію, межа поля була визначена. Мінімальний розмір поля, пов’язаного з місцем комірки, встановлений у пікселях 9. Неперервні патчі сусідніх пікселів, що містять значно підвищену швидкість стрільби, були визначені як "підполя", якщо вони задовольняли вищевказаному критерію поля місць.

Стандартний аналіз сеансу.

Для кожного нейрона, пов'язаного з місцем, графік швидкості стрільби під час стандартного сеансу використовувався для визначення (1) розміру поля місця; (2) середня загальна швидкість стрільби; (3) середній коефіцієнт стрільби на ділянці; (4) середній коефіцієнт вистрілу; (5) максимальний коефіцієнт стрільби в полі; (6) розрідженість; (7) просторова настройка; (8) просторова когерентність; та (9) вміст просторової інформації (біт / шип). Ці аналізи проводили за допомогою раніше описаних методів (Wiener et al., 1989; Скаггс та ін., 1993; Jung та ін., 1994; Хетерингтон і Шапіро, 1997; Шапіро та ін., 1997). Значення цих параметрів порівнювали між двома групами мишей за допомогою Стьюдента t тест. Якщо коротко, розмір поля місця був оцінений як відсоток поля місця над відвідуваною ареною. Середня загальна швидкість стрільби була обчислена як загальна кількість вистрілюваних шипів протягом сеансу, поділене на час сеансу. Середні показники швидкості стрільби у польових і середніх розмірах визначали як усереднену швидкість вистрілення осередку в полі та поза ним. Максимальна швидкість вистрілу в полі була найвищою швидкістю стрільби з усіх пікселів із полем місця. Просторову настройку осередку визначали як відношення середньої швидкості випалу поля місця до середньої швидкості вистрілу в полі (Wiener et al., 1989). Просторову когерентність обчислювали шляхом виконання z-перетворення до кореляції між швидкістю в пікселі та середньою швидкістю в сусідніх пікселях. Просторова інформація (Inf), яку передає кожна одиниця (Скаггс та ін., 1993) обчислювали за наступним рівнянням: Formula де R - середня швидкість стрільби, ri - швидкість у пікселях i та Pi це ймовірність того, що миша була виявлена ​​в пікселі i.

Дистальний обертання, проксимальний обертання та повторний аналіз.

Щоб кількісно визначити обертання польових полів між різними сеансами за допомогою маніпуляцій з навколишнім середовищем (обертання дистальних або проксимальних сигналів), оцінку кореляції обертання вимірювали для кожної клітини місця. Бункери згладжувались шляхом перерахунку швидкості стрільби кожного бункера як середнього значення для нього самого та сусідніх бункерів. Для кожної комірки вимірювали (1) кореляцію продуктового моменту Пірсона між масивом швидкості стрільби в початковій сесії та тим, що у другій сесії з маніпуляцією навколишнім середовищем, а потім (2) величину кутового обертання карт швидкості стрільби було кількісно визначається між парою сесій. Це останнє значення було визначено обертанням карти швидкості стрільби другого сеансу з кроком обертання 5 °, щоб визначити положення, в якому повернута карта стрільби максимально корелювала з картою швидкості стрільби початкової сесії. Кут повороту, який дав найвищу кореляцію, приймався як величина, яку поле місця обертало між двома сесіями, а комірка виправдовувалася відповідно до реплік, якщо поля її місця зміщувались> 50% від кута, повернутих для даного обертання репліки сесії порівняно з попередньою базовою сесією. Також були розраховані заходи щодо розбіжності полів стрільби (переназначення) у двох камерах. Вважалося, що клітина переробляється, якщо вона відповідає одній з наступних умов: (1) клітина перестала стріляти після потрапляння в нову камеру, (2) клітина стала більш активно діяти в новій камері, ніж у знайомій камері, або (3) поле переміщено в місце, яке не перекривається за своїм положенням і напрямком з попереднім розташуванням у знайомій камері.

Тестування гостроти зору.

Модифікований тест візуального скеліФокс, 1965; Кроулі, 2000) використовувались для перевірки гостроти зору наших мишей. Дерев’яний ящик (46 см × 46 см) з горизонтальною площиною, з'єднаний з вертикальним падінням (48 см), який у свою чергу з'єднується з нижньою горизонтальною площиною на надірі вертикальної краплі. Чорно-білий папір з малюнком шахів покрив поверхню горизонтальних площин і вертикальну краплю. Аркуш прозорого оргскла покрив обрив. На краю обриву був розміщений хребет з алюмінію (ширина 2.54 см та товщина 3.8 см). Обидві сторони апарату були сильно освітлені. Вуса були вилучені перед випробуванням зорового обриву для усунення тактильної інформації. Були використані дві групи з кожним із дорослих самців 10 від мишей D1R-KO та WT. Миша була розміщена на центральній гряді на початку кожного з послідовних випробувань 10 (після випробувань 5 апарат перевернувся на 180 ° і було проведено більше випробувань 5). Коли миша вирішила спуститися на горизонтальну клетчасту поверхню, це розглядалося як «позитивна» відповідь, тоді як миша, що спускалася на сторону краху скелі, розглядалася як «негативна» відповідь. Час, необхідний миші, щоб зійти з центрального хребта, фіксувалося як затримка реакції.

Гістологія.

Після того, як електроди запису були оцінені як просунуті нижче шару пірамідальної клітини гіпокампа CA1, місця розташування записуючих електродів перевіряли гістологічно. Мишам глибоко знеболювали пентобарбітал натрію (40 мг / кг ip). Електролітичне ураження (негативний струм 30 мкА для 15 s) було застосовано через електроди запису. Миші переливали 0.9% фізіологічним розчином, а потім формально-фізіологічним розчином, забуференним 10%. Мозок видаляли та фіксували у формальному сольовому розчині 30% протягом тижня. Мозок секціонували коронально (50 мкм) на заморожуючому мікротомі і фарбували крезель-фіолетом.

результати

Генерація та характеристика мишей D1R-KO

Щоб порушити ген D1R в клітинах ES миші гомологічною рекомбінацією, ми сконструювали цільовий вектор так, щоб видалити всю послідовність кодування (Рис. 1A). Чотири клони з порушеним геном D1R з колоній, стійких до 120 G418, були отримані шляхом трансфекції клітин E14TG2a IV ES з націленим вектором методом Саузерн-блот (дані не показані), а химери, отримані з клонів, передавали мутацію через зародкову лінію. Гетерозиготні потомства перетиналися для генерування гомозиготних мутантних мишей. малюнок 1B показаний ПЛР-аналіз для генотипів потомства з гетерозиготних зрілостей. Загальні лізати мозку дорослої миші були досліджені за допомогою вестерн-блот-аналізу. Експресія D1R повністю відсутня у мишей D1R-KO порівняно з експресією у мишей WT (Рис. 1C). Навпаки, β-актин зазвичай експресується в смугасті як мишей D1R-KO, так і WT (Рис. 1C).

Гістологія

Положення записуючих електродів перевіряли мікроскопічно і наносили на відповідні ділянки тканини, а зрізи порівнювали з атласом мозку миші Франклін і Паксінос (1997). Усі місця запису були розташовані в області CA1 для обох типів мишей (Рис. 4).

Малюнок 4. 

Перевірка розміщення електродів. Розташування наконечників електродів для запису (чорні заповнені кола) для WT мишей (A) та мишей D1R-KO (B) використовується для експерименту запису одиниці. Пластини були модифіковані так, щоб нагадувати ті, що з Франклін і Паксінос (1997). Числа біля кожного розділу відповідають міліметрам від брегми.

Клітини гіпокампа у мишей D1R-KO та WT у звичному середовищі

Ми зафіксували активність нейронів з області CA1 у D1R-KO та їхніх WT-підстилках. Сто вісімдесят три клітини реєстрували від WT мишей, а клітини 82 - від мишей D1R-KO. З цих клітин клітини 99 від WT мишей демонстрували пов'язану з місцем активність (тетродами, 77 / 99, 77.8%; поодинокими електродами, 22 / 99, 22.2%) і 52 від мишей D1R-KO відображали пов'язану з місцем активність (за тетроди, 42 / 52, 80.8%; одним електродом, 10 / 52, 19.2%). Не було різниці в кількості зафіксованих клітин, що демонструють пов'язану з місцем активність між двома групами мишей (WT, 99 / 183, 54.1% проти KO, 52 / 82, 63.4%, p = 0.156, χ2 тест). Таким чином, нокаутування D1R не зменшує кількість комірок місця. Для осередків місця ми охарактеризували основні властивості стрільби у стандартному сеансі у звичному середовищі (Таблиця 1). Не було суттєвих відмінностей у будь-яких просторових параметрах стрільби між двома групами мишей (у всіх порівняннях, p > 0.05), припускаючи, що відсутність D1R не порушує основні випалювальні властивості клітин місця в стабільному та добре вивченому середовищі.

Переглянути цю таблицю: 

Таблиця 1. 

Порівняння властивостей випалу гіпокампа місцевих клітин у мишей WT та D1R-KO у звичному середовищі

D1R-KO зменшує клітини місця, що реагують на дистальні сигнали у звичному середовищі

Отже, ми вивчали нейронну пластичність клітин місця гіпокампа під обертаннями дистальних та проксимальних сигналів у знайомій циркулярній камері запису. Відповіді клітинок місця на маніпуляції з екологічними сигналами були класифіковані як контрольовані дистальними сигналами, проксимальними сигналами, обох типів сигналу, і ні типом киї (Таблиця 2). У WT мишей ефекти дистальних сигналів переважали над проксимальними сигналами (Таблиця 2), оскільки більшість клітин місця (52 / 91, 57.1%) слідували за обертанням дистальних сигналів (Рис. 5A, 1 – 5), менше клітин місця (15 / 91, 16.5%) слідувало за обертанням проксимальних сигналів (Рис. 5B, 1 – 5) і п'ята (18 / 91, 19.8%) послідували за обертанням як дистальних, так і проксимальних сигналів (Рис. 5C, 1 – 5). Вражаюче у мишей D1R-KO (Таблиця 2), жодні клітини місця (0 / 50, 0%) не стежили за обертанням дистальних сигналів, але більшість записаних клітинок місця (40 / 50, 80%) супроводжували обертання проксимальних сигналів (Рис. 6A,B, 1 – 5). Кількість нейронів, на яких вплинуло обертання киї (слідом за дистальним + проксимальним + обома сигналами) у мишей D1R-KO було менше, ніж у мишей WT (KO, 40 / 50, 80% проти WT, 85 / 91, 93.4% , p <0.05). Ці результати показують, що хоча кількість нейронів, які змінили свою активність у відповідь на проксимальні сигнали, зростала у мишей D1R-KO, це збільшення все ще не компенсувало всіх відповідей, як це спостерігалося у мишей WT.

Переглянути цю таблицю: 

Таблиця 2. 

Кількість клітин гіпокампа у мишей WT та D1R-KO тестували на їх реакцію на зміни дистальних та проксимальних сигналів як у звичних, так і в нових середовищах.

Малюнок 5. 

Вплив змін просторових відносин між дистальним та проксимальним сигналами на активність гіпокампа у місцях WT мишей у звичній (1 – 5) та новій середовищі (6 – 10). A, У звичному оточенні місцева клітина мала місце стрільби з місця приблизно в 9 годині позиції (1) у стандартному сеансі, а поле її місця змістилося в положення 3 години (2) в сеансі дистального обертання , повернувся в те ж положення (3), що і в стандартному сеансі базового сеансу 2, без зсуву (4) у секції проксимального обертання та без змін (5) у сеансі повернення, в якому камера запису була повернена нормальне положення. У новому середовищі вистрілювання цієї клітини за місцем розташування також слідувало за дистальними ознаками (6–7), але не за проксимальними (8–9). B, В клітинку місця було поле місця, яке не слідкувало за обертанням дистальних сигналів (1 – 2), а слідувало за проксимальними сигналами (3 – 4) у звичному середовищі. Поле місця цієї клітинки було перекомпоновано в новому середовищі, коли її поле місця виявилося протилежним до звичного середовища, але все ще слідувало обертанню проксимальних сигналів (8 – 9). C, В клітинку місця було поле місця, яке слідкувало за зміною як дистальних сигналів (1 – 2), так і проксимальних сигналів (3 – 4) у звичному середовищі. Цікаво, що в новому середовищі місце місця цієї клітини слідкували лише за дистальними сигналами (5 – 6), а не проксимальними сигналами. Зображення лампочок та динаміків поруч із картами стрільби вказують на їх розташування в умовах маніпуляції дистального та проксимального сигналів. Стрілки обертання вказують на обертання камери запису в сесії обертання проксимального кия. Таблиці кольорових шкал праворуч від карт стрільби вказують калібрування швидкості стрільби. Цифри, виділені жирним шрифтом та в дужках праворуч від карт стрільби, вказують на коефіцієнти стрільби у приземній і поза полях відповідно. Зелені відкриті квадрати додають карти швидкості стрільби, щоб підкреслити сеанси, в яких оберталося поле місця клітини.

Малюнок 6. 

Вплив змін просторових відносин між дистальним та проксимальним сигналами на активність гіпокампа у мишей D1R-KO у звичній (1 – 5) та новій середовищі (6 – 10). A, Типова клітина місця мала місце місця, яке не слідкувало за обертанням дистальних сигналів (1 – 2), а слідувало обертанню проксимальних сигналів (3 – 4) у звичному середовищі. У новому середовищі місце місця цієї комірки не змінювалося ні дистальними, ні проксимальними маніпуляціями з києм. B, Інший приклад місцевої клітини, активність якої пов'язана з місцем, не слідувала за обертанням дистальних сигналів (1 – 2), але йшла за обертанням проксимальних сигналів (3 – 4) у звичному середовищі, і ця клітина відповіла аналогічно в новому середовищі (6 – 10). Зауважте, що жодні місця клітин у мишей D1R-KO не стежили за зміною дистальних сигналів. Інші описи є такими, як для малюнок 2.

Змінені реакції клітин-місць у мишей D1R-KO в новому середовищі

Ми здійснили подальші експерименти, щоб з'ясувати гнучкість клітин місця гіпокампа при обробці подразників навколишнього середовища в нових середовищах та визначити, чи в цьому процесі бере участь система D1R. Спочатку піддаючись новій квадратній камері клітинок місця 86, протестованих на WT мишах, клітини 38 показали перекомпонування, при цьому клітини 7 вимкнули їх випал, а клітини 31 змінили свої поля випалу. З клітин 26, випробуваних на мишах D1R-KO, клітини 8 були перекомпоновані, клітини 3 вимкнули їх випал, а клітини 5 змінили свої поля вистрілення. Не було помічених відмінностей у кількості клітинок, перекомплектованих у новому середовищі між двома групами мишей (WT, 37 / 86, 44.2% проти KO, 8 / 26, 30.8%, p = 0.223), хоча більшість осередків змінили свої поля вистрілу у мишей WT (WT, 31 / 86, 36.1% проти KO, 5 / 26, 19.2%, p = 0.107). Ці результати свідчать про те, що вплив нового середовища впливає на ряд клітин як мишей WT, так і D1R-KO. Для тестування реакцій нейронів клітин місця як у знайомих, так і нових камерах тваринам потрібно було проводити протягом послідовних сеансів 10. У мишей D1R-KO для декількох клітин ефективність мишей під час запису погіршилася після сеансів 4 – 5, оскільки вони почали часто зупинятися і бігати менш випадково, як у колах (Тран та ін., 2005), а їх траєкторії охоплювали лише невелику площу арени запису, яка була недостатньою для аналізу місць полів. Для підтримки достовірності даних щодо нейронних уявлень як у звичних, так і в оточуючих середовищах, у цьому дослідженні ми включили лише клітини, записані протягом сеансів 10 з достатньою поведінковою ефективністю, тобто, обмежена кількість клітин у мишей D1R-KO була протестована в романі навколишнє середовище.

У WT мишей тенденція розміщення клітин для переважного використання дистальних сигналів для знаходження полів своїх місць (Рис. 5A, 6 – 10) над проксимальними сигналами (Рис. 5B, 6 – 10) було більш вираженим у новому середовищі (Рис. 7E,G; Таблиця 2). Цікаво, що невелика частка нейронів раніше відповідала як дистальним, так і проксимальним сигналом у звичному середовищі (Рис. 5C, 1 – 5); в новому середовищі, однак, їхнє місцеположення було прив’язане до дистальних, але не проксимальних сигналів (Рис. 5C, 6 – 10). Крім того, загальна кількість комірок місць, які відповідали на ознаки навколишнього середовища, не відрізнялася між звичним та новим середовищем (Таблиця 2). Ці результати говорять про те, що клітини місць гіпокампа у мишей WT можуть використовувати інформацію про навколишнє середовище для представлення їх розташування в навколишньому середовищі. Той факт, що кодування інформації з дистальних сигналів переважало над проксимальними сигналами як у звичних, так і нових умовах у WT мишей, говорить про те, що використання цієї інформації є ефективною для того, щоб тварина могла боротися з постійно мінливим середовищем. Крім того, деякі тестовані клітини спочатку дотримувались дистальних підказок у новому середовищі, а потім були налаштовані на проксимальну інформацію у звичному середовищі, або навпаки. Цей результат узгоджується з відомою думкою про те, що існують різні референсні системи для нейронів гіпокампа, і що вони можуть бути гнучко взаємозамінними або частково перекриватися за певних умов (Gothard et al., 1996; Knierim та ін., 1998; Зінюк та ін., 2000).

Малюнок 7. 

Розсіювання значень просторової кореляції проти кутів повороту, які давали максимальні значення кореляції між парами сеансів для клітин гіпокампа місця в мишах WT та D1R-KO. Кути повороту представлені на абсцисі, а просторові значення кореляції між парами сеансів представлені на ординаті; сині заповнені алмази призначені для мишей WT, а червоні відкриті квадрати - для мишей D1R-KO. A – D, У звичному середовищі існували дві підпопуляції клітинок місця у WT мишей, в яких на місця місця впливали дистальні сигнали (розподілені навколо 180 °, стандартний сеанс проти дистального сеансу обертання) (A) та проксимальних сигналів (розподілено навколо 180 °, базовий сеанс 2 проти сеансу проксимального обертання) (C), при впливі дистальних київ, що переважають над проксимальними киями. Для мишей D1R-KO жодні місця клітини не зміщували свої місця місця обертанням дистальних сигналів (навколо 0 °) (A), і більшість комірок змістили свої місця поля обертанням проксимальних сигналів (C). E – H, В новому середовищі переважаючий ефект дистальних сигналів (E) над проксимальними сигналами (G) все ще спостерігався і був більш виражений у WT мишей. У мишей D1R-KO лише кілька клітин відповідали на обертання дистальних сигналів (E) і проксимальні підказки (G), і багато комірок не слідували дистальних чи проксимальних змін киї в новому середовищі.

У мишей D1R-KO в новому середовищі не було місце клітин, на яких впливали дистальні сигнали (Рис. 6A,B, 6-10; Рис. 7E; Таблиця 2). Цей результат, можливо, був обумовлений деякими змінами когнітивних функцій щодо зовнішнього середовища, спричиненими відсутністю D1R (Kentros та ін., 2004). Цікаво, що у мишей D1R-KO менша частка місць клітин послідувала за обертанням проксимальних сигналів у новому середовищі, хоча більшість клітин-місць поміщали за обертанням проксимальних сигналів у звичному середовищі. Примітно, що кількість клітинок місця, які не відповідали ні на кию, у новому середовищі зросла (Таблиця 2). Ці результати говорять про те, що розміщення клітин у мишей D1R-KO, здається, менш ймовірно реагує на маніпуляції з дистальними сигналами, і що достатнє кодування проксимальних сигналів може зажадати більш тривалого впливу навколишнього середовища для адаптації цієї інформації до активності гіпокампи.

Раніше повідомлялося про існування допамінових рецепторів у сітківці (Джамгоз та ін., 1997; Nguyen-Legros та ін., 1999; Courtière та ін., 2003). Їх присутність викликає занепокоєння щодо гостроти зору мишей D1R-KO. Тому ми провели тест на гостроту зору для мишей (Фокс, 1965; Кроулі, 2000). Не було виявлено відмінностей у кількості позитивних відповідей та затримок у відповідь між двома типами мишей (Таблиця 3) (позитивна відповідь: WT, 90 / 100 проти KO, 87 / 100, p = 0.51; затримка: WT, 170.1 ± 12.8 проти KO, 181.8 ± 11.8 s, p = 0.49), показуючи, що зорова сприйнятливість у мишей D1R-KO не була помітно дефіцитною порівняно з такою у WT мишей.

Переглянути цю таблицю: 

Таблиця 3. 

Результати тесту зорового обриву на мишах WT та D1R-KO

Обговорення

Для перевірки гіпотези про те, що D1R модулює просторові уявлення у гіпокампі у відповідь на зміни навколишнього середовища, ми записали клітини місця гіпокампа у мишей D1R-KO та WT за допомогою маніпуляцій із екологічними сигналами. Миші D1R-KO можуть мати ряд кліток місця гіппокампа з непошкодженими основними властивостями стрільби в стандартному сеансі, порівнянному з WT мишами. Раніше ми виявили зменшення середнього розміру поля місця, пов'язаної з місцем активності, в ядрах ярусів (NAc) у мишей D1R-KO (Тран та ін., 2005). Таким чином, хоча HF і NAc взаємопов'язані і обидва інновації дофамінергічними системами, ефекти модуляції D1R на просторові зображення в цих двох структурах можуть бути оброблені виразно. Фармакологічні маніпуляції системи D1R (Зілля та мізуморі, 2006) продемонстрували, що надійність та специфічність клітин місцевості гіпокампа щурів порушуються лише шляхом поєднання D1 антагоніст із зміною контексту. У стандартному сеансі нашого експерименту відбулося видалення D1R, але контекст був стабільним, в результаті чого основні властивості стрільби HF нейронів у мишей D1R-KO були незмінними, що узгоджується з даними у щурів. У звичному середовищі миші мали значний попередній досвід, який стабілізував надійність місць клітин, і це може бути важливішим для просторової навігації, ніж розмір полів місця сам по собі. Однак, коли маніпулювали навколишнім середовищем, ми виявили інтригуючі зміни в контексті залежної пластичності у мишей D1R-KO, як описано.

Представлення гіпокампа може бути змінено шляхом зміни тривалої потенціації (LTP) (Rotenberg та ін., 2000; Драгой та ін., 2003), і ця синаптична пластичність може модулюватися дофаміном (Отмахова та Лісман, 1996; Matthies et al., 1997; Swanson-Park та ін., 1999; Li et al., 2003) та просторова новизна (Li et al., 2003). Комплексне кодування просторових сигналів може мати вирішальне значення для швидких розпізнавання клітинок місця, що, в свою чергу, може сприяти інтеграції з ідіотетичною інформацією. Ця здатність може бути важливою для просторового навчання, особливо в нових середовищах. Відсутність D1R перешкоджає інтеграції просторового інформаційного потоку з викликом, внаслідок чого зменшується кількість комірок місць, що реагують на зміни просторових сигналів у новому середовищі. Представлення навколишнього середовища клітинами гіпокампових місць, однак, все ще можна стабілізувати за допомогою інших інформаційних потоків, отриманих з інших джерел, таких як ідіотетичні сигнали (Gothard et al., 1996; Whishaw et al., 1997; Knierim та ін., 1998; Зінюк та ін., 2000; Stuchlik та ін., 2001), що використовується в інтеграції шляху (Gothard et al., 1996; Whishaw et al., 1997; McNaughton та ін., 2006) із залученням інших нейромедіаторних систем, таких як глутаматергічні системи (McHugh та ін., 1996; Чо та ін., 1998; Kentros та ін., 1998; McHugh та ін., 2007). Ця нейронна пластичність може зажадати більш тривалого впливу навколишнього середовища. При нестачі D1 Модуляція, ця нейронна пластичність у мишей D1R-KO може бути переважно пов'язана з ідіотетичними сигналами (наприклад, інтегратором шляху) порівняно з дистальними сигналами оточення. Клітини місця гіппокампа є частиною більш широкого кола для динамічного подання про самоположення (Мозер та ін., 2008), а тепер відомо, що вони взаємодіють із сітчастими клітинами в енторинної корі (Брун та ін., 2002; Гафтінг та ін., 2005; Сарголіні та ін., 2006; Fyhn та ін., 2007). Осередки сітки можуть надавати елементи нейронної карти на основі інтеграції шляху (McNaughton та ін., 2006; Мозер та ін., 2008). Можливо, без D1R клітини повертаються назад на стандартну "карту", засновану головним чином на інтеграції шляху, внаслідок чого кількість звичних кліток, розташованих за проксимальними сигналами, переважає у звичному середовищі.

Просторова новизна, що кодує нейрони гіпокампа, явище, яке відповідає тому, що багато інших авторів називають «переоформленням» (Leutgeb та ін., 2005b), і це вважається здатністю, залежною від D1R (Li et al., 2003), може впливати на синаптично залежну пластичність (Li et al., 2003) не тільки прямим ефектом виснаження D1R, але і впливом цього на інші нейромодулюючі системи (Levine et al., 1996; Меле та ін., 1996; Swanson-Park та ін., 1999). Такі зміни ставлять під загрозу представлення нейронів гіпокампа, що призводить до зміни просторового пізнання (Kentros та ін., 2004; Стучлік і Валес, 2006) або порушення просторового навчання, що вимагають використання просторових сигналів та пам'яті місць (El-Ghundi та ін., 1999; Тран та ін., 2005). Більше того, Kentros та ін. (2004) також встановив, що застосування D1/D5 агоністи та антагоністи рецепторів у мишей дикого типу збільшували або знижували стабільність поля місця. Разом з результатами Зябра та мізуморі (2006) і дані цього дослідження, ці дані вказують на роль дофамінергічної нейромодуляції у формуванні гіпокампального представлення. Деякі інші дослідження показали менші порушення у просторовому навчанні щурів, що маніпулюють D1R (Вілкерсон і Левін, 1999) та маніпуляції з іншими нейромодулюючими системами, такими як рецептори NMDA, можуть спричинити порушення просторових завдань та нестабільність клітин місця (McHugh та ін., 1996, 2007; Чо та ін., 1998; Kentros та ін., 1998; Rotenberg та ін., 2000) у незмінному середовищі, надалі припускаючи, що функції гіпокампа можуть покладатися на більше, ніж просто на систему D1R у звичному середовищі. Результати рівних позитивних відповідей та затримок у тесті на гостроту зору свідчать про те, що зміни в просторовому поданні в цьому дослідженні можуть виникати з-за когнітивних функцій, а не дефіциту зорового сприйняття.

Наші результати підтверджують те, що інтеграція інформації з просторових орієнтирів та ідіотетичних сигналів у місцеві клітини може включати взаємну взаємодію дофамінергічних та інших нейромодулюючих систем, включаючи глутаматергічні системи (McHugh та ін., 1996, 2007; Меле та ін., 1996; Kentros та ін., 1998) у гіпокампі та серед систем обробки інформації (Савагучі та Голдман-Ракіч, 1991; Вілкерсон і Левін, 1999; Durstewitz та ін., 2000; Тран та ін., 2005), оскільки дофамін може модулювати струм NMDA (Меле та ін., 1996; Durstewitz та ін., 2000) та пластичності гіпокампу, і ця модуляція пов'язана зі стабільністю робочої пам'яті (Савагучі та Голдман-Ракіч, 1991; Durstewitz та ін., 2000). У цьому контексті ми дійшли висновку, що D1R відіграє важливу роль у виявленні просторової новизни, кодованої просторовими уявленнями клітин гіпокампових місць, необхідною умовою просторового навчання. Сьогодні працює разом з іншими останніми дослідженнями (Gasbarri та ін., 1996; Matthies et al., 1997; Отмахова та Лісман, 1996; El-Ghundi та ін., 1999; Swanson-Park та ін., 1999; Вілкерсон і Левін, 1999; Тран та ін., 2002, 2005; Li et al., 2003; Kentros та ін., 2004; Зілля та мізуморі, 2006; Стучлік і Валес, 2006) повинен суттєво допомогти розкрити механізми, що лежать в основі участі дофаміну в навчанні та пам'яті, від молекулярного, до нейронального, до поведінкового рівня.

Виноски

  • Отримано в червні 12, 2008.
  • Редакція отримала жовтень 10, 2008.
  • Прийнято жовтня 10, 2008.

  • Цю роботу підтримали Міністерство освіти, культури, спорту, науки та технологій Японії з надання гранту на наукові дослідження (Грант 18700312 до AHT), Основні дослідження з еволюційної науки та техніки, Японія з питань науки та техніки та Canon Фундація в Європі. Ми дякуємо доктору Едмунту Т. Роллсу (Оксфордський університет, Оксфорд, Великобританія) за цінні коментарі до цього рукопису, а доктору Тошікуні Сасаоку (Національний інститут базової біології, Оказакі, Японія) за технічну допомогу.

  • Листування слід адресувати Taketoshi Ono, Системної емоційної науки, Університету Тоями, Sugitani 2630, Toyama 930-0194, Японія. [захищено електронною поштою]

посилання

  1. ↵
    1. Брун В.Х.,
    2. Otnass MK,
    3. Molden S,
    4. Steffenach HA,
    5. Вітер МП,
    6. Moser MB,
    7. Мозер Е.І.

    (2002) Розташуйте клітини та розпізнавання місць, що підтримуються за допомогою прямого схрещування гіпокампа. наука 296: 2243-2246.

  2. ↵
    1. Чо YH,
    2. Giese KP,
    3. Таніла Н,
    4. Silva AJ,
    5. Eichenbaum H

    (1998) Аномальні просторові уявлення гіпокампа в альфа-МАМКІТХНУМХА та CREBalphaDelta- миші. наука 279: 867-869.

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

    (2003) Вибірковий вплив антагоністів рецепторів D1 та D2 з низькою дозою на обробку інформації щурів. Behav Pharmacol 14: 589-598.

  4. ↵
    1. Кроулі JN

    (2000) Що не так з моєю мишкою? Поведінковий фенотип трансгенних і нокаутованих мишей (Wiley, New York).

  5. ↵
    1. Джамгоз М.Б.,
    2. Hankins MW,
    3. Хірано J,
    4. Арчер С.Н.

    (1997) Нейробіологія дофаміну сітківки відносно дегенеративних станів тканини. Vision Res 37: 3509-3529.

  6. ↵
    1. Драгой Г,
    2. Харріс К.Д.,
    3. Buzsáki G

    (2003) Представлення місця у мережах гіпокампа змінюється довготривалим потенціалом. Нейрон 39: 843-853.

  7. ↵
    1. Durstewitz D,
    2. Моряки Ж.К.,
    3. Sejnowski TJ

    (2000) Дофаміново-опосередкована стабілізація активності періоду затримки в мережевій моделі префронтальної кори. J нейрофізіол 83: 1733-1750.

  8. ↵
    1. Ейхенбаум Н,
    2. Дудченко П,
    3. Wood E,
    4. Шапіро М,
    5. Таніла Н

    (1999) Клітини гіпокампу, пам'яті та місця: це просторова пам'ять чи простір пам'яті? Нейрон 23: 209-226.

  9. ↵
    1. Ель-Гунді М,
    2. Флетчер PJ,
    3. Драго Дж.
    4. Sibley DR,
    5. О'Дауд Б.Ф.,
    6. Джордж СР

    (1999) Просторовий дефіцит навчання у мишей, що нокаутували рецептор дофаміну D1. Eur J Pharmacol 383: 95-106.

  10. ↵
    1. Фостер DJ,
    2. Вілсон МА

    (2006) Зворотна реплікація поведінкових послідовностей у клітинах місця гіпокампа під час неспання. природа 440: 680-683.

  11. ↵
    1. Fox MW

    (1965) Тест зорового обриву для вивчення сприйняття зорової глибини у миші. Anim Behav 13: 232-233.

  12. ↵
    1. Franklin KBJ,
    2. Paxinos G

    (1997) Мозок миші у стереотаксичних координатах (Академік, Сан-Дієго).

  13. ↵
    1. Фінь М,
    2. Hafting T,
    3. Тревз А,
    4. Moser MB,
    5. Мозер Е.І.

    (2007) Перестановка гіпокампи та перестановка сітки в корі енторігіналу. природа 446: 190-194.

  14. ↵
    1. Гасбарі А,
    2. Саллі А,
    3. Innocenzi R,
    4. Pacitti C,
    5. Brioni JD

    (1996) Погіршення просторової пам’яті, викликане ураженням допамінергічної системи мезохіпокампа у щура. Неврологія 74: 1037-1044.

  15. ↵
    1. Gill KM,
    2. Mizumori SJY

    (2006) Контекстно-залежна модуляція D1-рецепторів: диференціальний ефект у гіпокампі та стриатумі. Behav Neurosci 120: 377-392.

  16. ↵
    1. Готард КМ,
    2. Скагги МИ,
    3. McNaughton BL

    (1996) Динаміка виправлення невідповідностей у коді ансамблю гіппокампа для простору: взаємодія між інтеграцією шляху та екологічними сигналами. J Neurosci 16: 8027-8040.

  17. ↵
    1. Hafting T,
    2. Фінь М,
    3. Molden S,
    4. Moser MB,
    5. Мозер Е.І.

    (2005) Мікроструктура просторової карти в ентофінальній корі. природа 436: 801-806.

  18. ↵
    1. Hetherington PA,
    2. Шапіро М.Л.

    (1997) Поля місця гіппокампа змінюються шляхом видалення одиничних зорових сигналів залежно від відстані. Behav Neurosci 111: 20-34.

  19. ↵
    1. Юнг МВт,
    2. Вінер С.І.,
    3. McNaughton BL

    (1994) Порівняння характеристик просторових вогневих одиниць дорсального та вентрального гіпокампу у щура. J Neurosci 14: 7347-7356.

  20. ↵
    1. Kentros C,
    2. Hargreaves E,
    3. Хокінс RD,
    4. Kandel ER,
    5. Шапіро М,
    6. Мюллер Р.В.

    (1998) Скасування довготривалої стабільності нових клітин гіпокампа місцевих клітин шляхом блокади рецепторів NMDA. наука 280: 2121-2126.

  21. ↵
    1. Kentros CG,
    2. Agnihotri NT,
    3. Більше S,
    4. Хокінс RD,
    5. Kandel ER

    (2004) Посилена увага до просторового контексту збільшує стабільність поля місця та просторову пам'ять. Нейрон 42: 283-295.

  22. ↵
    1. Knierim JJ,
    2. Кудрімоті HS,
    3. McNaughton BL

    (1998) Взаємодія між ідіотетичними сигналами та зовнішніми орієнтирами в керуванні клітинками місця та головними напрямками. J нейрофізіол 80: 425-446.

  23. ↵
    1. Koera K,
    2. Накамура К,
    3. Nakao K,
    4. Мійосі Дж.
    5. Тойосіма К,
    6. Hatta T,
    7. Отані Н,
    8. Айба А,
    9. Кацукі М

    (1997) K-ras важливий для розвитку мишачого ембріона. онкоген 15: 1151-1159.

  24. ↵
    1. Leutgeb S,
    2. Leutgeb JK,
    3. Барнс Каліфорнія,
    4. Мозер Е.І.,
    5. McNaughton BL,
    6. Moser MB

    (2005a) Незалежні коди просторової та епізодичної пам’яті в ансамблях нейронів гіпокампа. наука 309: 619-923.

  25. ↵
    1. Leutgeb S,
    2. Leutgeb JK,
    3. Moser MB,
    4. Мозер Е.І.

    (2005b) Розмістіть комірки, просторові карти та код населення для пам'яті. Curr Opin Neurobiol 15: 738-746.

  26. ↵
    1. Важіль C,
    2. Wills T,
    3. Cacucci F,
    4. Burgess N,
    5. О'Кіф Дж

    (2002) Довготривала пластичність у зображенні геометрії навколишнього місця в клітинах гіпокампа. природа 416: 90-94.

  27. ↵
    1. Levine MS,
    2. Altemus KL,
    3. Цепеда С,
    4. Cromwell HC,
    5. Crawford C,
    6. Ariano MA,
    7. Драго Дж.
    8. Sibley DR,
    9. Вестфальна Н

    (1996) Модулюючі дії дофаміну на реакції, опосередковані рецепторами NMDA, знижуються в D1A-дефіцитні миші-мутанти. J Neurosci 16: 5870-5882.

  28. ↵
    1. Li S,
    2. Cullen WK,
    3. Anwyl R,
    4. Роуан MJ

    (2003) Допамінозалежне полегшення індукції LTP у гіпокампі CA1 шляхом впливу просторової новинки. Nat Neurosci 6: 526-531.

  29. ↵
    1. Maguire EA,
    2. Burgess N,
    3. Donnett JG,
    4. Frackowiak RS,
    5. CD з фрітом,
    6. О'Кіф Дж

    (1998) Знання, куди і як дістатися: людська навігаційна мережа. наука 280: 921-924.

  30. ↵
    1. Matthies H,
    2. Беккер А,
    3. Шредер Н,
    4. Kraus J,
    5. Höllt V,
    6. Круг М

    (1997) Мутантні миші з дефіцитом дофаміну D1 не виражають пізньої фази довготривалого потенціювання гіпокампа. Neuroreport 8: 3533-3535.

  31. ↵
    1. McHugh TJ,
    2. Blum KI,
    3. Ціен Дж. Дж.
    4. Тонегава S,
    5. Вілсон МА

    (1996) Погіршене представлення простору гіпокампу у CA1-специфічних NMDAR1 мишей-нокаутів. Нейрон 87: 1339-1349.

  32. ↵
    1. McHugh TJ,
    2. Джонс МВт,
    3. Квінн Дж. Дж.
    4. Бальтазар N,
    5. Coppari R,
    6. Elmquist JK,
    7. Lowell BB,
    8. Fanselow MS,
    9. Вілсон М.А.,
    10. Тонегава S

    (2007) Дентатні звивинні NMDA-рецептори опосередковують швидке розділення структури в гіпокампальній мережі. наука 317: 94-99.

  33. ↵
    1. McNaughton BL,
    2. Battaglia FP,
    3. Дженсен О,
    4. Мозер Е.І.,
    5. Moser MB

    (2006) Інтеграція шляху та нейронна основа "когнітивної карти" Nat Rev Neurosci 7: 663-678.

  34. ↵
    1. Меле А,
    2. Castellano C,
    3. Фелічі А,
    4. Cabib S,
    5. Caccia S,
    6. Оліверіо А

    (1996) Дофамін-Nвзаємодії метил-d-аспартату в модуляції опорно-рухової активності та консолідації пам'яті у мишей. Eur J Pharmacol 308: 1-12.

  35. ↵
    1. Мозер Е.І.,
    2. Кропф E,
    3. Moser MB

    (2008) Розмістіть клітини, клітини сітки та систему просторового представлення мозку. Annu Rev Neurosci 31: 69-89.

  36. ↵
    1. Muller RU,
    2. Kubie JL

    (1987) Вплив змін зовнішнього середовища на просторову стрільбу гіпокампальних клітин зі складними колосками. J Neurosci 7: 1951-1968.

  37. ↵
    1. Nguyen-Legros J,
    2. Верса-Боттері С,
    3. Верньє Р

    (1999) Локалізація рецепторів дофаміну в сітківці ссавців. Mol Neurobiol 19: 181-204.

  38. ↵
    1. О'Кіф Дж,
    2. Burgess N

    (1996) Геометричні детермінанти місцевих полів нейронів гіпокампи. природа 381: 425-428.

  39. ↵
    1. О'Кіф Дж,
    2. Достровський J

    (1971) Гіпокамп як просторова карта. Попередні дані про активність одиниці у вільно рухається щура. Brain Res 34: 171-175.

  40. ↵
    1. Отмахова Н.А.,
    2. Лісман Ж.Є.

    (1996) D1/D5 активація дофамінових рецепторів збільшує масштаби раннього тривалого потенціювання у синапсах гіпокампа CA1. J Neurosci 16: 7478-7486.

  41. ↵
    1. Ranck JB Jr.

    (1973) Дослідження поодиноких нейронів у дорсальному утворенні гіппокампа та перегородки у невтримних щурів. I. Поведінкові кореляти і розпалювання репертуарів. Досвід Neurol 41: 461-531.

  42. ↵
    1. Rolls ET

    (2005) Пояснення емоцій (Oxford UP, Нью-Йорк).

  43. ↵
    1. Rolls ET,
    2. Сян JZ

    (2005) Нагорода - уявлення просторового виду та навчання у гіпокампі примад. J Neurosci 25: 6167-6174.

  44. ↵
    1. Ротенберг А,
    2. Пояс,
    3. Хокінс RD,
    4. Kandel ER,
    5. Muller RU

    (2000) Паралельні нестабільності тривалого потенціювання, розміщення клітин та навчання, спричинені зниженням активності протеїнкінази А. J Neurosci 20: 8096-8102.

  45. ↵
    1. Сарголіні F,
    2. Фінь М,
    3. Hafting T,
    4. McNaughton BL,
    5. Вітер МП,
    6. Moser MB,
    7. Мозер Е.І.

    (2006) Кон'юнктивне представлення положення, напрямку та швидкості в корі енторігіналу. наука 312: 758-762.

  46. ↵
    1. Савагучі Т,
    2. Goldman-Rakic ​​PS

    (1991) D1 дофамінові рецептори в префронтальній корі: участь у робочій пам'яті. наука 251: 947-950.

  47. ↵
  • ↵
    1. Скагги МИ,
    2. McNaughton BL,
    3. Готард КМ,
    4. Markus EJ

    (1993) в «Прогреси» в системах нейронної обробки інформації, Інформаційно-теоретичний підхід до розшифровки коду гіпокампа, Eds Hanson SJ, Cowan JD, Giles CL (Morgan Kaufmann, San Mateo, Каліфорнія), Vol 5, pp 1030 – 1037.

  • ↵
    1. Стучлік А,
    2. Валес К

    (2006) Вплив антагоніста рецептора дофаміну D1 рецептора SCH23390 та агоніста D1 A77636 на активне уникнення алотичного місця, завдання просторового пізнання. Behav Brain Res 172: 250-255.

  • ↵
    1. Стучлік А,
    2. Фентон А.А.,
    3. Bures J

    (2001) Субстратальна ідіотетична навігація щурів погіршується шляхом видалення або девальвації екстрамазу та інтрамазових сигналів. Proc Natl Acad Sci США 98: 3537-3542.

  • ↵
    1. Swanson-Park JL,
    2. Coussens CM,
    3. Мейсон-Паркер SE,
    4. Raymond CR,
    5. Hargreaves EL,
    6. Драгунов М,
    7. Коен А.С.,
    8. Авраам WC

    (1999) Подвійна дисоціація в гіпокампі дофамінових D1 / D5 рецепторів та бета-адренергічних рецепторів сприяє збереженню довгострокової потенції. Неврологія 92: 485-497.

  • ↵
    1. Тран АХ,
    2. Tamura R,
    3. Увано Т,
    4. Кобаяші Т,
    5. Кацукі М,
    6. Мацумото G,
    7. Оно Т

    (2002) Змінена прихильність нейронної відповіді на прогнозування нагороди, пов'язаної з місцем у нокаутних мишах рецептора D2 рецептора дофаміну. Proc Natl Acad Sci США 99: 8986-8991.

  • ↵
    1. Тран АХ,
    2. Tamura R,
    3. Увано Т,
    4. Кобаяші Т,
    5. Кацукі М,
    6. Оно Т

    (2005) Дофамінові D1-рецептори, що беруть участь у опорно-руховій активності та спонукають нейронні реакції на прогнозування винагороди, пов’язаної з місцем. Proc Natl Acad Sci США 102: 2117-2122.

  • ↵
    1. IQ,
    2. McKenna JE,
    3. Maaswinkel H

    (1997) Ураження гіпокампи та інтеграція шляху. Curr Opin Neurobiol 7: 228-234.

  • ↵
    1. Вінер С.І.,
    2. Пол CA,
    3. Eichenbaum H

    (1989) Просторові та поведінкові кореляти активності нейронів гіпокампи. J Neurosci 9: 2737-2763.

  • ↵
    1. Вілкерсон А,
    2. Левін Е.Д.

    (1999) Вентральні гіпокампальні дофамінові системи D1 і D2 та просторова робоча пам'ять щурів. Неврологія 89: 743-749.

  • ↵
    1. Вілсон М.А.,
    2. McNaughton BL

    (1993) Динаміка коду ансамблю гіпокампа для простору. наука 261: 1055-1058.

  • ↵
    1. Ямагучі Н,
    2. Айба А,
    3. Накамура К,
    4. Nakao K,
    5. Sakagami H,
    6. Goto K,
    7. Кондо Н,
    8. Кацукі М

    (1996) Рецептор D2 дофаміну відіграє вирішальну роль у проліферації клітин та експресії проопіомеланокортину в гіпофізі. Клітини генів 1: 253-268.

  • ↵
    1. Зінюк Л,
    2. Kubik S,
    3. Камінський Ю,
    4. Фентон А.А.,
    5. Bures J

    (2000) Розуміння гіпокампанської діяльності за допомогою цілеспрямованої поведінки: навігація по місцях індукує місце розряду комірок як у просторових орієнтирах, що мають відношення до завдання, так і не мають значення. Proc Natl Acad Sci США 97: 3771-3776.

    •