PL EN


Preferences help
enabled [disable] Abstract
Number of results
Journal
2015 | 64 | 2 | 197-202
Article title

Neurofizjologiczne korelaty pamięci przestrzennej - nagroda Nobla z fizjologii lub medycyny 2014

Content
Title variants
EN
Neurophysiological correlates of spatial memory - 2014 Nobel prize in physiology or medicine
Languages of publication
PL EN
Abstracts
PL
Zdolność do rozpoznawania i zapamiętywania parametrów środowiska zewnętrznego oraz umiejętność wykorzystywania tej wiedzy stanowią niezwykle przydatny zestaw cech adaptacyjnych u zwierząt. Funkcja ta określana jest jako pamięć przestrzenna. Jej rozwój związany jest z ewolucyjnym wzrostem skomplikowania anatomicznego i funkcjonalnego mózgu i wykształceniem nowych struktur odpowiedzialnych za specyficzne aspekty pamięci. U ssaków centralną strukturą systemu odpowiedzialnego za pamięć przestrzenną jest hipokamp. Odpowiada on za indeksowanie i przywoływanie elementów, które formują spójną, trójwymiarową reprezentację przestrzenną (mapę kognitywną). Zarządza także procesami znajdowania części wspólnych pomiędzy podobnymi kontekstami lub też ich rozróżniania. W hipokampie znajdują się komórki miejsca: neurony generujące potencjały czynnościowe w specyficznych lokalizacjach. Kora środwęchowa stanowi główne źródło projekcji do tej struktury. Odbiera informację od innych obszarów i kieruje ją do hipokampa. W jej przyśrodkowej części znajdują się trzy rodzaje komórek o aktywności modulowanej przez informację przestrzenną. Komórki siatki aktywowane są w węzłach równomiernej heksagonalnej siatki pokrywającej całą dostępną przestrzeń. Neurony granicy reagują na fizyczne przeszkody, zaś komórki kierunku głowy rejestrują zmiany pozycji głowy zwierzęcia. Wspólnie te cztery rodzaje komórek modulowanych przestrzennie tworzą neurofizjologiczne podstawy pamięci przestrzennej u wszystkich ssaków. Ten układ jest również odpowiedzialny za skomplikowane formy pamięci epizodycznej u człowieka.
EN
The ability to recognize and remember the features of external environment and to utilize this knowledge is one of the most fascinating adaptive features in the animal kingdom. This phenomenon is commonly referred to as spatial memory. The development of such capability is fueled by evolutionary progress in the complexity of brain structure and function. This includes the emergence of specialized brain structures responsible for all aspects of spatial memory. In mammals the central structure involved in spatial memory is the hippocampus. This structure is believed to be responsible for indexing and retrieval of memory traces that form a coherent three dimensional spatial representation (cognitive map). It also orchestrates processes such as differentiating or finding common features between similar yet distinct contexts. Hippocampus harbors the place cells: neurons that respond to a particular location in the environment by firing action potentials. The entorhinal cortex is anatomically positioned as a gateway to the hippocampal formation. It gathers information from other brain areas and feeds it to hippocampus. In the medial part of entorhinal cortex several types of spatially modulated neurons can be found. The grid cells fire at the nodes of a hexagonal pattern as the animal traverses the environment, creating a lattice that can serve as metric for the generation of place fields. Border cells react to the physical boundaries of the environment, firing at the edge of impassable walls. The head direction cells react to the changes in the head position, firing preferentially at a specific horizontal angle. Together, the interactions within elements of this system form the neurophysiological foundation for spatial memory in all mammals. They are also responsible for complex episodic memory in humans
Keywords
Journal
Year
Volume
64
Issue
2
Pages
197-202
Physical description
Dates
published
2015
Contributors
  • Pracownia Modeli Zwierzęcych, Centrum Neurobiologii, Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, Pasteura 3, 02-093 Warszawa, Polska
References
  • Brun V. H., Otnass M. K., Molden S., Steffenach H. A., Witter M. P., Moser M. B., Moser E. I., 2002. Place cells and place recognition maintained by direct entorhinal-hippocampal circuitry. Science 296, 2243-2246.
  • Colgin L. L., Moser E. I., Moser M. B., 2008. Understanding memory through hippocampal remapping. Trends Neurosci. 31, 469-477.
  • Ehninger D., Kempermann G., 2008. Neurogenesis in the adult hippocampus. Cell Tissue Res. 331, 243-250.
  • Ekstrom A. D., Kahana M. J., Caplan J. B., Fields T. A., Isham E. A., Newman E. L., Fried I., 2003. Cellular networks underlying human spatial navigation. Nature 425, 184-188.
  • Frankland P. W., Köhler S., Josselyn S. A., 2013. Hippocampal neurogenesis and forgetting. Trends Neurosci. 36, 497-503.
  • Guzowski J. F., Knierim J. J., Moser E. I., 2004. Ensemble Dynamics of Hippocampal Regions CA3 and CA1. Neuron 44, 581-584.
  • Hafting T., Fyhn M., Molden S., Moser M. B., Moser E. I. 2005. Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex. Nature 436, 801-806.
  • Jacobs J., Weidemann C. T., Miller J. F., Solway A., Burke J. F., Wei X. X., Suthana N., Sperling M. R., Sharan A. D., Fried I., Kahana M. J., 2013. Direct recordings of grid-like neuronal activity in human spatial navigation. Nat. Neurosci. 16, 1188-1190.
  • Milner B., 2005. The medial temporal-lobe amnesic syndrome. Psychiatr. Clin. North. Am. 28, 599-611, 609.
  • Moser E. I., Kropff E., Moser M. B. 2008. Place cells, grid cells, and the brain's spatial representation system. Annu. Rev. Neurosci. 31, 69-89.
  • Moser E. I., Roudi Y., Witter M. P., Kentros C., Bonhoeffer T., Moser M. B., 2014. Grid cells and cortical representation. Nat. Rev. Neurosci. 15, 466-481.
  • O'Keefe J., Dostrovsky J., 1971. The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain Res. 34, 171-175.
  • O'Keefe J., Nadel L., 1978. The hippocampus as a cognitive map. Clarendon Press, Oxford.
  • Ranck J. B., 1985. Head direction cells in the deep cell layer of dorsal presubiculum in freely moving rats. [W:] Electrical Activity of the Archicortex. Buzsaki G., Vanderwolf C. H. (red.). Akademiai Kiado, Budapeszt, 217-220.
  • Roudi Y., Moser E. I., 2014. Grid cells in an inhibitory network. Nat. Neurosci. 17, 639-641.
  • Rowland D. C., Moser M. B., 2014. From cortical modules to memories. Curr. Opin. Neurobiol. 24, 22-27.
  • Sanders M. J., Wiltgen B. J., Fanselow M. S., 2003. The place of the hippocampus in fear conditioning. Eur. J. Pharmacol. 463, 217-223.
  • Sargolini F., Fyhn M., Hafting T., McNaughton B. L., Witter M. P., Moser M. B., Moser E. I., 2006. Conjunctive representation of position, direction, and velocity in entorhinal cortex. Science 312, 758-762.
  • Solstad T., Boccara C. N., Kropff E., Moser M. B., Moser E. I., 2008. Representation of geometric borders in the entorhinal cortex. Science 322, 1865-1868.
  • Stensola H., Stensola T., Solstad T., Frøland K., Moser M. B., Moser E. I., 2012. The entorhinal grid map is discretized. Nature 492, 72-78.
  • Tolman E. C., 1948. Cognitive maps in rats and men. Psychol. Rev. 55, 189-208.
  • Treves A., Tashiro A., Witter M. E., Moser E. I., 2008. What is the mammalian dentate gyrus good for? Neuroscience 154, 1155-1172.
Document Type
Publication order reference
Identifiers
YADDA identifier
bwmeta1.element.bwnjournal-article-ksv64p197kz
JavaScript is turned off in your web browser. Turn it on to take full advantage of this site, then refresh the page.