《Communications Biology》：The perforant pathway and CA3-Schaffer collateral afferents coordinate to regulate spatial learning
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本研究针对内嗅-海马系统在空间编码中神经相互作用机制不清的问题，通过整合多模态技术，揭示了内侧内嗅皮层（MEC）输入通过协调CA3-CA1投射神经元活动与异突触长时程增强（LTP），协同调控海马空间学习功能的跨环路机制，为记忆相关神经病理提供新见解。
大脑如何形成空间记忆？内嗅皮层与海马体的神经对话在其中扮演着什么角色？这一科学问题始终是神经科学领域的核心谜题。尽管已知内嗅-海马系统对空间学习与记忆至关重要，但内嗅输入如何与海马内部子环路精确协作以实现空间编码，其具体机制一直模糊不清。正是这一知识空白，促使研究团队展开深入探索。
为了揭示这一复杂机制，研究人员采用多学科交叉策略，整合活体钙成像、双色光遗传操控、化学遗传干预、电生理记录、免疫组化和Morris水迷宫行为分析等多种先进技术，系统剖析了内嗅-海马传入纤维如何调控海马的神经计算。关键技术方法包括：利用在体钙成像技术记录神经元活动动态；通过双色光遗传学（ChrimsonR与Chronos）精确操控特定神经通路；应用化学遗传学（DREADDs）进行神经元功能抑制；采用离体脑片电生理记录突触可塑性；并结合Morris水迷宫行为学评估空间学习能力。
CA3-CA1投射神经元在空间学习中的动态活动
通过活体钙成像技术，研究发现投射至CA1区的CA3神经元在空间学习早期阶段表现出显著的活性亢进。随着动物对空间任务的持续执行，这类神经元的活性逐渐降低。这一动态变化模式提示CA3-CA1通路在空间记忆编码初期扮演着活跃角色。
内侧内嗅皮层输入对CA3神经元及学习行为的调控
化学遗传学抑制内侧内嗅皮层至海马的传入纤维后，不仅CA1区投射的CA3神经元神经反应减弱，动物的空间学习行为表现也受到损害。这表明内侧内嗅皮层（MEC）向海马的输入对于动物精确执行空间任务至关重要。
双通路协同诱导异突触长时程增强
研究人员在离体脑片实验中，通过双光θ脉冲刺激同时激活表达ChrimsonR的CA3-CA1传入纤维和表达Chronos的MEC-CA1末梢，在背侧CA1区观察到显著的异突触长时程增强（heterosynaptic LTP）。进一步机制探究发现，这种神经可塑性现象由N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）和电压门控钙通道（VGCC）的协同激活所介导。
本研究阐明内嗅海马传入纤维通过多层级调控海马功能的新机制。内侧内嗅皮层输入不仅直接调控CA1区活动，还通过协调CA3-CA1通路的功能状态，共同调节空间学习过程。在突触水平，MEC-CA1与CA3-CA1通路的协同激活可诱导异突触LTP，这一可塑性机制由NMDAR和VGCC共同介导。这些发现深化了对海马空间编码神经基础的理解，为记忆相关神经系统疾病的机制研究提供了重要理论依据。论文发表于《Communications Biology》，为理解记忆相关神经病理提供了新的思路。
