Organizing the coactivity structure of the hippocampus from robust to flexible memory

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作者
Giuseppe P. Gava,Laura Lefèvre,Tabitha Broadbelt,Stephen B. McHugh,Vítor Lopes‐dos‐Santos,Demi Brizee,Katja Hartwich,Hanna Sjoberg,Pavel V. Perestenko,Robert A. Toth,Andrew Sharott,David Dupret
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:385 (6713): 1120-1127 被引量:1
标识
DOI:10.1126/science.adk9611
摘要

New memories are integrated into prior knowledge of the world. But what if consecutive memories exert opposing demands on the host brain network? We report that acquiring a robust (food-context) memory constrains the mouse hippocampus within a population activity space of highly correlated spike trains that prevents subsequent computation of a flexible (object-location) memory. This densely correlated firing structure developed over repeated mnemonic experience, gradually coupling neurons in the superficial sublayer of the CA1 stratum pyramidale to whole-population activity. Applying hippocampal theta-driven closed-loop optogenetic suppression to mitigate this neuronal recruitment during (food-context) memory formation relaxed the topological constraint on hippocampal coactivity and restored subsequent flexible (object-location) memory. These findings uncover an organizational principle for the peer-to-peer coactivity structure of the hippocampal cell population to meet memory demands.
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