22、海马神经元集合记录揭示的功能编码奥秘

海马神经元集合记录揭示的功能编码奥秘

1. 神经元集合记录的优势与挑战

记录海马体或其他脑区的神经元集合，具有解读行为和认知相关性的潜力。虽然在海马体的主要亚区进行单个神经元记录相对容易识别细胞，但单个神经元记录只能揭示行为表现所需信息谜题的“碎片”。为了提取完整的“代码”，有必要记录海马神经元集合，并采用群体或多变量分析方法。

构建神经元集合有两种方式：
- 串行重建 ：通过组合单个神经元记录来构建集合，此前曾用于将行为相关性与集合活动关联起来。然而，这种技术应用于海马神经元集合时，未能比同时记录的神经元揭示更多的编码信息。原因一是串行记录数据会增加不相关噪声，难以从升高的噪声水平中分离出集合信息代码；二是单个神经元的串行记录未考虑海马解剖结构中的“局部回路”，而这些回路可能影响不同位置记录的神经元活动。
- 并行记录 ：使用记录电极“阵列”同时记录海马内的神经元集合。一旦记录到神经元群体，就可以使用多重互相关、群体向量分析或线性判别分析等方法进行集合分析。

2. 识别神经集合编码的信息

• 交叉相关分析 ：有助于检查神经元之间的功能连接，可用于定义海马体中的神经回路。但该技术只能实际计算成对神经元的交叉相关性，不适合提取神经元集合的同步放电信息。此外，单个电极对多个神经元记录的不完全分离会导致不同电极记录的神经元之间的交叉相关性受到污染。
• 群体向量分析 ：可以利用神经元之间的相关放电来提取整个集合的放电模式，已成功应用于提取运动方向和速度的集合代码。