文獻：
Gava， G。P。， McHugh， S。B。， Lefèvre， L。 et al。 Integrating new memories into the hippocampal network activity space。 Nat Neurosci 24， 326–330 （2021）。
DOI：
https：//doi。org/10。1038/s41593-021-00804-w
作者：Veronica
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封面：
Bui Ngan
學習和記憶是互相作用的：之前的記憶影響現在的學習，而新學到的資訊則反過來會改變卻不會抹去過去的記憶。在一條回家必經的小路上，你突然發現新開了一家奶茶店，你會記得這家奶茶店有什麼好喝的。但我打賭，你同樣不會忘記該如何喝著奶茶心滿意足地從小路走回家。而最近來自英國牛津大學研究者發現，
海馬神經元就有這個“喜新不厭舊”的本領
。
研究者在記錄小鼠海馬CA1區神經元鈣訊號發放的同時，給它設計了一個
條件性位置偏好任務
（conditioned place preference，CPP）：在任務的第一階段，小鼠會被放置在一個它熟悉的區域自由活動（暴露階段，exposure），在第二階段，小鼠則開始探索兩個新的、由一座橋連通的區域。研究者將從中找出它更喜歡的那個區域（測試前階段，pre-test）。到了第三階段，連通的橋被撤走，小鼠將會在它不那麼喜歡的區域喝到糖水，而在它更喜歡的區域則只能喝到純水。一小時以後，CPP測試開始，連通的橋被重新放回，小鼠又可以自由進出這兩個區域了。為了知道新的CPP記憶對過去記憶的影響，每一次測試之後，研究者都會將小鼠放回最開始的熟悉的區域中（重新暴露階段，re-exposure）。
-Gava et al。， Nat Neurosci。 -
研究者首先畫出了共同放電圖（co-firing graph）來展示分別在這六個階段共同活躍的神經元（co-active neuron）之間的放電關係。他們發現，在CPP學習階段出現了更多的三角形共同放電的神經元連線，這說明
當小鼠將糖水與其中一個新的區域聯絡起來時，共同放電的網路結構也發生了改變
。不僅如此，任意兩個神經元節點間的距離也變短了，說明
共同放電神經元之間的功能性聯絡也在增強
。此外，每一個單獨的神經元的累計共同放電強度（cumulative co-firing strength）也有所增加，這反應
不同神經元之間的放電聯絡
（firing association）
也變得更加緊密
。
有趣的是，海馬細胞的“喜新”更像是一個通用的機制，因為共同放電圖的變化不僅在CPP階段出現，也同樣出現在小鼠進入新環境探索的時候（沒有獎勵）、和有糖水獎勵的時候。不僅如此，研究者還發現，這些變化在小鼠重新回到熟悉區域的時候並不會回到“出廠預設值”，而是一直保持CPP之後的狀態——也就是說，神經元已經在這次任務中更新了它的記憶，就如同升級後的蘋果手機，再也回不到從前了。
我們知道海馬區的細胞並不單一，不同型別的細胞在其中的作用是否也不盡一致呢？研究者根據放電頻率將所記錄的細胞劃分為高放電細胞和低放電細胞兩類。他們發現，相比於第一暴露階段，低放電細胞在重新暴露階段出現了更多簇狀放電（burst spikes），並且CPP之後其在空間上顯示了更高的相關性（spatial coherence），包含了更豐富的空間資訊內容（information content）。我們可以簡單理解為這些低放電細胞在CPP過程中不斷更新自己的放電情況，吸收了新的資訊。有趣的是，如果只分析高放電細胞的共同放電資訊，研究者則可以輕鬆分辨出小鼠是處在第一階段的熟悉區域，還是處在測試前階段的兩個新區域，這些資訊並不隨著不同經歷的變化而變化——這一點與低放電細胞的作用是完全相反的。
-Gava et al。， Nat Neurosci。 -
一言以蔽之，海馬細胞之所以能夠做到喜新不厭舊，離不開這兩類細胞：
高放電細胞幫你記住你回家的路，低放電細胞則記住回家路上的奶茶店
。
