Investigation of the role of hippocampal place cells in sensory information processing and memory

Abstract

Diese Arbeit untersucht, wie CA1-hippocampale Ortszellen (PCs) Navigation und adaptives Verhalten unterstützen. In einer ersten Studie zeichnete ich die Aktivität der PCs auf, um zu prüfen, ob der Hippocampus auditive Reize zur Raumabbildung in Dunkelheit nutzt. Distale, nicht aber lokale Reize erzeugten stabile Ortsfelder, was zeigt, dass der Hippocampus den auditiven allozentrischen Raum nutzen kann. In einer zweiten Studie erfasste ich die PC-Aktivität während Extinktionslernen (EL) und Erneuerung im ABA-Paradigma. Alle Tiere lernten und löschten den Ort einer Belohnung, doch nur die Hälfte zeigte Erneuerung. PCs wurden über Aufgabenphasen hinweg nur in der Erneuerungsgruppe neu zugeordnet. Dies legt nahe, dass Neuzuordnung Erwerbs- und Extinktionserfahrungen differenziert und Erneuerung ermöglicht. PCs unterstützen somit adaptives Verhalten, indem sie während EL neu zugeordnet werden.This thesis investigates how CA1 hippocampal place cells (PCs) support navigation and adaptive behaviours. In a first study, I recorded PCs activity to explore whether the hippocampus uses spatial auditory cues to map space in darkness. I found that distal, but not local, auditory cues generated stable place fields, demonstrating that the hippocampus can use auditory allocentric space during navigation. In a second study, I recorded PCs activity during extinction learning (EL) and renewal in an ABA paradigm as a tool to investigate the neuronal nature of these learning phenomena. All animals learned and extinguished the location of a reward, but only half showed its renewal. PCs remapped across task phases only in the renewal group, suggesting that remapping differentiates acquisition and extinction experiences, thereby allowing renewal. These results indicate that PCs remap during EL to support adaptive behaviour and promote renewal