Пограничная ячейка
Пограничные клетки (также известные как пограничные клетки или пограничные векторные клетки ) — это нейроны, обнаруженные в формации гиппокампа , которые реагируют на присутствие границы окружающей среды на определенном расстоянии и в направлении от животного. Существование клеток с такими характеристиками стрельбы было впервые предсказано на основе свойств клеток места . Пограничные клетки впоследствии были обнаружены в нескольких областях гиппокампа : субикулюме, пресубикулуме и энторинальной коре.
О'Киф и Берджесс [ 1 ] заметил, что стреляющие поля клеток места, которые обычно реагируют только на ограниченную область среды обитания животного, имели тенденцию срабатывать в «соответствующих» местах, когда форма и размер среды были изменены. Например, ячейка места, сработавшая в северо-восточном углу прямоугольной среды, могла бы продолжать срабатывать в северо-восточном углу, когда размер среды увеличился вдвое. Чтобы объяснить эти наблюдения, группы Бёрджесса и О'Кифа разработали вычислительную модель. [ 2 ] [ 3 ] (Модель граничных векторных ячеек - или BVC - модель) ячеек места, которые полагались на входные данные, чувствительные к геометрии окружающей среды, для определения того, где данная ячейка места будет срабатывать в средах различных форм и размеров. Гипотетические входные клетки (BVC) реагировали на границы окружающей среды на определенных расстояниях и в аллоцентрических направлениях от крысы.
Отдельные исследования, проведенные разными исследовательскими группами, выявили клетки с этими характеристиками в субикулюме. [ 4 ] [ 5 ] энторинальная кора [ 6 ] [ 7 ] и пре- и парасубикулум [ 8 ] где их описывали по-разному как «BVC», «пограничные клетки» и «пограничные клетки». Эти термины в некоторой степени взаимозаменяемы; критические определяющие функциональные характеристики, связанные с различными схемами маркировки, довольно произвольны, и любые функциональные различия в клетках, обнаруженных в разных анатомических областях, еще не полностью ясны. Например, нейроны, классифицируемые как «пограничные клетки», могут включать в себя некоторые из них, которые срабатывают на небольшом расстоянии от любой границы окружающей среды (независимо от направления). Кроме того, модель BVC предсказала существование небольшой доли ячеек с настройкой большего диапазона (т.е. работающих параллельно границам, но на некотором расстоянии от них), и на сегодняшний день описано лишь несколько таких ячеек. В целом, хотя общие предсказания модели BVC относительно существования входных данных, чувствительных к геометрическим границам, были подтверждены эмпирическими наблюдениями, которые она вызвала, более подробные характеристики, такие как распределение настроек расстояния и направления, еще предстоит определить.
В медиальной энторинальной коре пограничные клетки составляют около 10% локальной популяции, смешиваясь с клетками сетки и клетками направления головы . Во время развития пограничные клетки MEC (и клетки HD, но не клетки решетки) демонстрируют стреляющие поля, подобные взрослым, как только крысы могут свободно исследовать окружающую среду в возрасте примерно 16-18 дней. Это предполагает, что HD и пограничные клетки, а не ячейки сетки, обеспечивают первый критический пространственный ввод в клетки места гиппокампа. [ 9 ]
См. также
[ редактировать ]- Разместить ячейку
- Ячейка направления головы
- Ячейка сетки
- Скоростные ячейки
- Список различных типов клеток в организме взрослого человека
Ссылки
[ редактировать ]- ^ О'Киф, Дж.; Берджесс, Н. (1996). «Геометрические определители полей места нейронов гиппокампа». Природа . 381 (6581): 425–428. Бибкод : 1996Natur.381..425O . дои : 10.1038/381425a0 . ПМИД 8632799 . S2CID 4345249 .
- ^ Хартли, Т.; Берджесс, Н.; Левер, К.; Какуччи, Ф.; О'Киф, Дж. (2000). «Моделирование полей места с точки зрения корковых входов в гиппокамп». Гиппокамп . 10 (4): 369–379. CiteSeerX 10.1.1.19.7928 . doi : 10.1002/1098-1063(2000)10:4<369::AID-HIPO3>3.0.CO;2-0 . ПМИД 10985276 .
- ^ Берджесс, Н.; Джексон, А.; Хартли, Т.; О'Киф, Дж. (2000). «Прогнозы, полученные на основе моделирования роли гиппокампа в навигации». Биологическая кибернетика . 83 (3): 301–312. дои : 10.1007/s004220000172 . ПМИД 11007303 . S2CID 8392843 .
- ^ Барри, К.; Левер, К.; Хейман, Р.; Хартли, Т.; Бертон, С.; О'Киф, Дж.; Джеффри, К.; Берджесс, Н. (2006). «Модель граничных векторных ячеек, активация ячеек места и пространственная память» . Обзоры в области нейронаук . 17 (1–2): 71–97. дои : 10.1515/REVNEURO.2006.17.1-2.71 . ПМЦ 2677716 . ПМИД 16703944 .
- ^ Левер, К.; Бертон, С.; Дживаджи, А.; О'Киф, Дж.; Берджесс, Н. (2009). «Пограничные векторные клетки субикулюма формации гиппокампа» . Журнал неврологии . 29 (31): 9771–9777. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1319-09.2009 . ПМЦ 2736390 . ПМИД 19657030 .
- ^ Солстад, Т.; Боккара, Китай; Кропфф, Э.; Мозер, М.-Б.; Мозер, Э.И. (2008). «Представление геометрических границ в энторинальной коре» . Наука . 322 (5909): 1865–1868. Бибкод : 2008Sci...322.1865S . дои : 10.1126/science.1166466 . ПМИД 19095945 .
- ^ Савелли, Ф.; Йоганарасимха, Д.; Книерим, Джей-Джей (2008). «Влияние удаления границ на пространственные представления медиальной энторинальной коры» . Гиппокамп . 18 (12): 1270–1282. дои : 10.1002/hipo.20511 . ПМК 3007674 . ПМИД 19021262 .
- ^ Боккара, Китай; Сарголини, Ф.; Торесен, ВЫГ; Солстад, Т.; Виттер, член парламента; Мозер, Э.И.; Мозер, МБ (2010). «Сетчатые клетки в пре- и парасубикулуме». Природная неврология . 13 (8): 987–994. дои : 10.1038/nn.2602 . ПМИД 20657591 . S2CID 7851286 .
- ^ Бьеркнес, ТЛ; Мозер, Э.И.; Мозер, МБ (2014). «Представление геометрических границ у развивающейся крысы» (PDF) . Нейрон . 82 (1): 71–8. дои : 10.1016/j.neuron.2014.02.014 . ПМИД 24613417 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Крысы знают свои пределы с пограничными клетками , блог Neurophilosophy, 22 декабря 2008 г.