海马-皮层环路交互介导社会记忆巩固的新机制：vCA1-IL-NAcSh通路编码社交熟悉度的泛化表征

本研究针对社会记忆巩固的神经机制不明确问题，通过光遗传学、化学遗传学和体内钙成像技术，发现腹侧海马CA1区(vCA1)投射到边缘下皮层(IL)的神经元在离线期介导记忆巩固，而IL投射至伏隔核壳部(NAcSh)的神经元存储泛化的社交熟悉度记忆。该研究揭示了海马-皮层相互作用在社会记忆系统巩固中的关键作用，为理解社交认知障碍提供了新视角。

　　

在社交活动中，我们能够识别并记住熟悉的个体，这种能力被称为社会记忆。以往研究表明，情景记忆最初在海马体中编码，随后通过系统巩固过程转移到新皮层存储。然而，社会记忆在皮层中的具体存储位置以及海马-皮层相互作用如何参与这一过程仍不明确。特别是在识别熟悉同伴时，大脑如何区分不同熟悉程度的社交对象，是一个令人着迷的科学问题。

韩国首尔国立大学医学院生理学系Gaeun Park等研究人员在《Nature Communications》发表了这项研究，他们通过综合运用体内钙成像、光遗传学和化学遗传学技术，揭示了腹侧海马CA1区(vCA1)向边缘下皮层(IL)的投射在社会记忆巩固中的关键作用，以及IL向伏隔核壳部(NAcSh)投射神经元存储泛化社交记忆的机制。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：使用体内单光子微型显微镜记录IL→NAcSh神经元的钙活动；通过光遗传学技术特异性抑制IL→NAcSh神经元活性；利用化学遗传学方法操控vCA1→IL神经元功能；采用TRAP(靶向活性群体重组)技术标记特定社交经历激活的神经元群体；应用线性支持向量机(LSVM)和跨条件泛化性能(CCGP)分析解码神经表征。实验对象为C57BL/6NCrljOri雄性小鼠。

Inactivation of IL→NAcSh neurons impairs social memory retrieval

研究人员发现，在社交记忆检索阶段特异性抑制IL→NAcSh神经元会损害社会识别能力，而在熟悉化阶段或离线期抑制这些神经元则不影响记忆形成。这表明IL→NAcSh神经元主要负责存储和检索长期社会记忆，而非记忆编码过程。

IL→NAcSh neurons are activated by familiar conspecifics

钙成像结果显示，47.2%的记录细胞为社交反应细胞，这些细胞对熟悉同伴和同窝小鼠的反应强度显著高于陌生小鼠。重要的是，对熟悉同伴和同窝小鼠反应的社交细胞表现出高度重叠，表明IL→NAcSh神经元编码的是社交熟悉度的泛化表征。

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IL→NAcSh neural activity represents social identity and familiarity

通过线性支持向量机解码分析，研究人员发现IL→NAcSh神经活动能够准确区分不同社交目标，但对两个已知社交目标(熟悉同伴和同窝小鼠)的区分性能显著低于其他比较组，进一步证实这些神经元编码的是社交熟悉度而非特定身份信息。

Inactivation of IL→NAcSh neurons activated by a familiar mouse impairs social recognition

利用TRAP技术特异性标记对熟悉同伴反应的IL→NAcSh神经元后发现，抑制这些神经元不仅损害对原始熟悉同伴的记忆，也影响对其他熟悉小鼠(包括同窝小鼠)的识别，证明这些神经元确实编码泛化的社交熟悉度信息。

vCA1 to IL projections are necessary for social memory consolidation

抑制vCA1→IL神经元在离线期的活动会损害对新熟悉化小鼠的记忆，但不影响对同窝小鼠的记忆，表明海马到皮层的投射在社交记忆巩固中起关键作用。局部化学遗传学抑制实验进一步证实了这一结论。

Offline vCA1 inactivation disrupts social memory representations in IL→NAcSh neurons

最后，研究人员同时记录vCA1神经元活动和IL→NAcSh神经表征，发现vCA1在离线期的活动对形成IL→NAcSh神经元中社交熟悉度的泛化表征至关重要。CCGP分析显示，vCA1失活显著降低了IL→NAcSh神经元对社交熟悉度的解码性能。

研究结论表明，社会记忆的巩固需要海马-皮层环路的精细协作：vCA1→IL通路在记忆巩固期将海马中的详细社交信息传递到皮层，而IL→NAcSh神经元则将这些信息以泛化的社交熟悉度形式存储。这种分工协作机制使得大脑能够高效处理社交信息，既保留特定个体的识别细节，又形成泛化的熟悉度概念。

该研究的重要意义在于首次揭示了社会记忆系统巩固的具体神经环路机制，阐明了海马与皮层在社会记忆处理中的分工与协作关系。研究发现不仅深化了对记忆巩固机制的理解，也为自闭症谱系障碍等社交认知缺陷疾病的神经机制研究提供了重要线索。特别是发现IL→NAcSh神经元编码泛化的社交熟悉度信息，为理解社交记忆的神经表征提供了新视角。

这些发现支持互补学习系统理论，表明海马负责快速编码详细社交信息，而皮层则逐渐形成泛化的社交熟悉度表征。这种海马-皮层的相互作用可能是社会记忆从具体细节到抽象概念转变的神经基础，为我们理解社交认知的神经机制提供了重要框架。