Organizational Principles of Entorhinal Grid Maps
Doctoral thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2402802Utgivelsesdato
2016Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Norsk Sammendrag:
Prinsipper for organisering av stedssansen
Nevrovitenskap er et relativt nytt felt med bidrag fra flere disipliner, som anatomi,
fysiologi, psykologi og fysikk. Vår forståelse av hjernens funksjoner har hatt en enorm
vekst de siste tiårene, både takket være teknologisk utvikling som har gjort
nødvendige eksperiment mulig, og på grunn av stor konseptuell utvikling. Et underfelt
i nevrovitenskap omfatter forståelsen av hvordan minner skapes og representeres i
hjernen. Dette forskningsfeltet har hatt eksepsjonell fremgang. Med muligheten til å
spille inn signaler fra populasjoner av enkle nevroner har et nevralt nettverk for intern
stedssans blitt åpenbart, og dette har ført til innsikter i nevrale mekanismer bak
hvordan minner skapes, konsolideres og hentes frem. Dette nevrale nettverket
omfatter flere sammenknyttede hjernestrukturer og subområder med særegne
kvaliteter som alle bidrar til hukommelsesprosessene. Innad i disse hjernestrukturene
finnes det gradienter, både anatomiske og funksjonelle, som indikerer ulike nivå av
prosessering av minner gjennom ulik grad av spatiell resolusjon. Ved det ene
anatomiske endepunktet viser både stedsrepresentasjonen og episodisk
hukommelse detaljerte attributter, mens i den andre enden av den anatomiske aksen
er stedsrepresentasjonen bred og kontekstuell, og relasjonen til episodisk
hukommelse er av en helhetlig og omfattende karakter. Disse variasjonene langs den
anatomiske aksen kan være gradvise, eller de kan bestå av diskrét og parallell
prosessering i en modulær organisering. Arbeidet i denne tesen demonstrerer at en
viktig struktur oppstrøms for hukommelsens kjerne utviser en diskrét og modulær
organisering av en kritisk komponent i stedssansen som er antatt å strukturere
episodisk hukommelse via et internt generert koordinatsystem. Forekomsten av slike
uavhengige og parallelle informasjonsstrømmer til hovedsetet for hukommelse har
flere viktige implikasjoner for vår forståelse av stedssans og episodisk hukommelse.
Videre har arbeidet i denne tesen demonstrert mekanismer bak forankring av det
interne koordinatsystemet til geometrien i den eksterne verden. Dette knytter internt
generert geometri til strukturen i miljøet. Summary:
Neuroscience is a fairly young field combining input from many disciplines such as
anatomy, physiology, psychology, and physics. Our understanding of brain function
has seen major growth in the last few decades, both due to technological
developments that have aided experimental pursuits and in terms of conceptual and
computational leaps. A subfield of neuroscience concerns how memories are formed
and represented in the brain, and this area has shown exceptional progress. With the
ability to record from populations of single neurons, a neural circuitry of internal
representations of space has been described, revealing neural mechanisms behind
memory encoding, consolidation, and retrieval. This circuitry spans several
interconnected brain areas and subareas with heterogenous features which all have
important roles in these memory processes. Gradients exist within these structures,
both at the anatomical and functional level, indicating different levels of parallel
encoding of memories at different spatial resolutions. At one anatomical pole spatial
representations and episodic memory display detailed attributes, while at the other
anatomical extreme spatial representations are broad and contextual, and the
relation to episodic memory is comprehensive in character. These variations along
an anatomical axis may be gradual or they may constitute discrete parallel
processing in a modular organization. The work in this thesis has demonstrated that
an important input structure to the seat of memory formation displays discrete
modular organization of a critical spatial component believed to structure the
formation of episodic memory via an internally generated coordinate system. The
existence of multiple independent and parallel input streams from this structure has
several important implications for our understanding of spatial cognition and episodic
memory formation. Further, this work has demonstrated mechanisms for anchoring
the internal coordinate system to the geometry of the external environment, linking
internally generated geometry to external boundaries.
Består av
Paper 1: Stensola, Hanne; Stensola, Tor; Solstad, Trygve; Frøland, Kristian; Moser, May-Britt; Moser, Edvard Ingjald. The entorhinal grid map is discretized. Nature 2012 ;Volum 492.(7427) s. 72-78 - Is not available due to copyright available at http://dx.doi.org/10.1038/nature11649Paper 2: Stensola, Tor; Stensola, Hanne; Moser, May-Britt; Moser, Edvard Ingjald. Shearing-induced asymmetry in entorhinal grid cells. Nature 2015 ;Volum 518.(7538) s. 207-212 - Is not available due to copyright available at http://dx.doi.org/10.1038/nature14151