睡眠期间前额叶对海马地图重组的控制

在清醒状态下，接触新奇经历会诱导海马重映射，即位置细胞群体重新组织，从而形成对新信息的独特表征。系统巩固的经典模型认为，随后的睡眠能够稳定这些在清醒期间形成的表征，并主要通过自下而上的海马再激活，支持其逐步转移至内侧前额叶皮层（mPFC）网络。我们利用微型显微镜Ca²⁺成像技术监测小鼠在探索熟悉环境后，继而探索相似新环境时CA1区位置细胞的活动。正如预期，位置细胞在新情境中发生了重映射。然而，编码后的一次睡眠事件通过促进熟悉的位置细胞表征在新环境中的重新出现，选择性地逆转了重映射动态；而在清醒条件下则未观察到这一效应。这种神经表征的重新出现伴随着熟悉感的行为指标，包括探索活动和直立行为的减少。在编码后睡眠期间对mPFC进行化学遗传学失活，会消除这种泛化效应，反而保留新形成的海马地图。因此，我们的结果拓展了现有模型，表明睡眠不仅能够巩固清醒期间建立的海马活动模式，还能通过前额叶控制主动塑造海马地图，从而支持记忆泛化。

在清醒状态下，接触新颖经历会诱导海马重映射，即位置细胞群体重新组织，从而形成对新信息的独特表征。系统巩固的经典模型认为，随后发生的睡眠能够稳定清醒期间形成的这些表征，并主要通过海马自下而上的再激活，支持其逐渐转移至内侧前额叶皮层（mPFC）网络。我们采用微型显微镜Ca²⁺成像技术监测小鼠的CA1区位置细胞活动，记录小鼠先探索熟悉环境、随后探索相似新环境时的海马活动。正如预期，位置细胞在新情境中发生了重映射。然而，编码后的一次睡眠过程选择性地逆转了重映射动态，促进熟悉的位置细胞表征在新环境中的重新建立；而在清醒条件下则未观察到这一效应。这种神经表征的重新建立伴随着熟悉感相关的行为指标，包括探索活动和直立行为的减少。在编码后睡眠期间通过化学遗传学方法使mPFC失活，会消除这种泛化效应，转而保留新颖的海马地图。因此，我们的研究结果拓展了现有模型，表明睡眠不仅能够巩固清醒状态下形成的海马活动模式，还能够通过前额叶控制主动塑造海马地图，从而支持记忆泛化。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.15.751737v1?rss=1

🏷️ 睡眠记忆巩固 海马重映射 前额叶-海马回路 位置细胞 记忆泛化