由日本東北大學研究生院生命科學研究科的大原慎也助教等人組成的研究團隊與挪威科學技術大學的梅諾烏•維特教授、德國海德堡大學的阿列克謝·葉戈羅夫博士等人組成的研究團隊共同對與記憶密切相關的海馬及内側内嗅皮質的神經網路結構進行了大鼠小鼠的研究。這種神經結構很早就作爲記憶網路進行過研究，長期以來一直認爲海馬的腹側部和背側部相互類似，但此次研究表明，海馬的腹側部與背側部具有不同的神經網路，並向内側内嗅皮質Va層的神經元傳遞資訊。
圖1（A）齧齒類海馬示意圖（左）和迄今爲止的解剖學研究顯示的海馬-内側内嗅皮質的神經網路示意圖（右）。海馬的背側部和腹側部分別向内側内嗅皮質的背側部和腹側部的V層發送資訊，其網絡式結構被認爲在背側部和腹側部是類似的。
（B）表示以用神經網路標記法標記的，來自海馬背側部的軸突*4（紅）和來自海馬腹側部的軸突（青色）。來自海馬背側部的軸突分佈於内側内嗅皮質的背側部Vb層。另外，來自海馬腹側部的軸突不僅分佈於内側内嗅皮質的腹側部，還分佈於背側部的Va層（B」中的黃箭頭）。
（C）本研究得出的神經網路（藍色）的示意圖。作爲從内側内嗅皮質發送神經資訊的輸出層的Va層神經元，主要接受來自海馬腹側部的資訊。從該結果可以得出結論，海馬腹側部與海馬向大腦新皮質的資訊傳遞控制密切相關。（供圖：東北大學）
在理解記憶如何形成的基礎上，瞭解掌管記憶的大腦區域的神經網路是如何構成的十分重要，此時，臨近海馬的内嗅皮質對於記憶來說與海馬一樣重要。在對内嗅皮質網路進行研究的程序中，偶然標記了海馬腹側部網路，繼而發現其網絡式結構偏差了30年來人們所認定的海馬網路定律，研究團隊便開始了研究。
研究團隊特別關注了海馬腹側部，並重新全面地研究了海馬―内側内嗅皮質的神經網路結構。結果表明，海馬的背側部和腹側部與内側内嗅皮質中的不同神經元相結合，形成了不同的神經網路。海馬背側部向内側内嗅皮質的Vb層神經元傳遞資訊，而海馬腹側部主要作用於Va層神經元。
研究表明，海馬腹側部不僅向過去研究成果中的内側内嗅皮質的腹側部傳遞資訊，還向背側部的Va層神經元傳遞資訊。内側内嗅皮質Va層神經元負責向記憶的最終存儲地——大腦新皮質發送資訊，因此對長期記憶的形成非常重要。而海馬腹側部透過與Va層神經元形成緊密網路，控制海馬向大腦新皮質的資訊傳遞，並與長期記憶的形成高度相關。
大原助教表示：「今後將查明本次發現的神經網路的作用。對在阻礙從海馬腹側部向内側内嗅皮質傳遞的資訊後，小鼠是否能記住有過快樂或嫌惡情緒的位置進行研究，並希望明確其對於快樂或悲傷情緒發生時的事件的記憶機制」。
原文：《科學新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Cell Reports
論文：Hippocampal-medial entorhinal circuit is differently organized along the dorsoventral axis in rodents
DOI：doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112001
