Context-based neural representations of space: hippocampal-entorhinal neurophysiology in ambulating humans

基于情境的空间神经表征:人类行走中的海马-内嗅神经生理学

基本信息

项目摘要

ABSTRACT: Memory decline accompanies numerous neurological and psychiatric diseases. To inform the development of effective therapies, understanding how complex memories are encoded in the hippocampal-entorhinal cortex system (HPC-ERC) is critical. Formation of successful episodic memories (of personal events) requires the integration of information across dimensions including the context of an experience within a spatial environment. The proposed research program will determine how the HPC-ERC system flexibly encodes memories across different spatial environmental contexts using rare invasive neural recordings in humans. Data will be collected from two distinct but complementary groups of participants with implanted electrodes: (1) stationary participants with simultaneous single-unit/local field potential (LFP) recordings from the HPC-ERC and (2) freely moving participants with chronic HPC-ERC iEEG recording electrodes. Participants will perform an ecologically meaningful 3D immersive virtual reality (VR) spatial navigation task, either at the bedside (1) or during free movement (2). Findings will illustrate critical neural mechanisms that underlie representations of space and memory in freely moving humans and how these representations encode contextual changes. Additionally, this proposal will identify the relationship between single-unit and LFP activity in humans in relation to spatial navigation and contextual changes, using 3D VR. Results will advance our understanding of HPC-ERC representations of spatial navigation, memory, and the effect of contextual changes that will together serve as a scientific foundation for development of neurological therapies for disorders of memory.
抽象的: 记忆下降伴随着许多神经和精神病疾病。告知发展 有效的疗法,了解如何在海马 - 内嗅皮层中编码复杂的记忆 系统(HPC-ERC)至关重要。成功的情节记忆(个人事件)的形成需要 跨维度的信息集成,包括在空间内的体验上下文 环境。拟议的研究计划将确定HPC-ERC系统如何灵活编码 在人类中使用罕见的侵入性神经记录的不同空间环境环境的记忆。 数据将从植入电极的两个不同但互补的参与者组中收集:(1) 与HPC-ERC的同时单单/本地场电位(LFP)录音的固定参与者 (2)用慢性HPC-erc IEEG记录电极自由移动参与者。参与者将表演 在床旁(1)或 在自由运动期间(2)。调查结果将说明关键的神经机制,这些机制是基于的 自由移动人类的空间和内存以及这些表示方式如何编码上下文更改。 此外,该建议将确定人类中单单元和LFP活动之间的关系 使用3D VR与空间导航和上下文更改有关。结果将提高我们对 空间导航,内存和上下文更改的影响的HPC-ERC表示 共同为记忆障碍神经疗法发展的科学基础。

项目成果

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