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海马 CA3 区通常被认为承担着一项核心记忆功能：提取先前存储于神经元之间复发性连接中的分布式神经活动模式。然而，单个神经元的生理特性如何影响这一功能，仍未可知。在此，我们对 CA3 的经典复发性神经网络模型进行了数学分析。我们的分析提出了三项关于执行稳定记忆提取的复发性神经环路的主要预测，这些预测均可通过实验检验。其中两项预测——锥体细胞应具有较高的内在兴奋性，且复发性连接应以抑制为主——与以往的实验发现一致。因此，我们重点检验第三项预测：神经元激活函数的指数略高于 1。为此，我们对行为中的小鼠 CA3 区 49 个锥体神经元进行了体内细胞内记录。我们将一系列参数模型拟合至这些电压轨迹，并进行统计模型比较，结果显示神经元激活指数的平均值略高于 1，与理论预测相符；不过，不同细胞之间存在显著异质性，这一点仍有待理论解释。对另外两项既往研究中的 133 个细胞进行分析后，所得神经元激活指数估计值与我们在本研究数据中发现的结果高度一致。我们的结果表明，海马 CA3 区的特性经过调适，能够支持可靠的记忆提取，甚至在单个神经元层面亦是如此。
海马 CA3 区被广泛认为承担着一项核心记忆功能：提取先前存储于神经元间循环连接中的分布式神经活动模式。
然而，单个神经元的生理特性如何促成这一功能，仍然未知。
本文对 CA3 的一种典型循环神经网络模型进行了数学分析。
我们的分析针对执行稳定记忆提取的循环神经回路，提出了三项主要且可通过实验检验的预测。
其中两项预测——锥体细胞应具有较高的内在兴奋性，且循环连接应以抑制性连接为主——与既往实验发现一致。因此，我们重点检验第三项预测：神经元激活函数的指数应略高于 $1$。
为此，我们对行为状态下小鼠 CA3 区的 49 个锥体神经元进行了\textit{体内}细胞内记录。对这些电压轨迹拟合一系列参数模型并进行统计模型比较后发现，神经元激活指数的平均值略高于 $1$，证实了我们的理论预测；但细胞间存在显著异质性，这一点仍有待理论加以解释。
对另外两项既往研究中的 133 个细胞进行分析后，得到的神经元激活指数估计值与我们在本研究中发现的结果高度一致。
我们的结果表明，海马 CA3 区的特性经过调谐，能够支持可靠的记忆提取，即使在单个神经元的层面也是如此。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词：海马CA3区 · 锥体神经元 · 记忆提取 · 复发性神经网络 · 神经元激活函数
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.17.752025v1?rss=1