Verbesserung der Kodierungs- und Abruffunktionen durch theta-phasen-spezifische Manipulation des Hippocampus

Die Bewertung der Verhaltensrelevanz des hippocampalen Theta-Rhythmus hat sich als schwierig erwiesen, da es an Experimenten mangelt, die phasenspezifische Informationsverarbeitung selektiv manipulieren. Mit Hilfe einer geschlossenen Regelung stimulierten wir die Hemmung des dorsalen CA1 zu spezifischen Phasen des endogenen Theta-Rhythmus bei frei verhaltenden Mäusen. Diese Intervention verbesserte die Leistung bei einer räumlichen Navigationsaufgabe, die das Kodieren und Abrufen von Informationen über den Standort der Belohnung in jedem Versuch erfordert. Im Einklang mit früheren Modellen der hippocampalen Funktion hingen die Verhaltenswirkungen sowohl von der Phase des Thetas als auch vom Aufgabensegment ab, in dem wir stimulierten. Die Stimulation im Kodierungssegment verbesserte die Leistung, als die Hemmung durch den Höhepunkt des Thetas ausgelöst wurde. Im Gegensatz dazu verbesserte die Stimulation im Abrufsegment die Leistung, als die Hemmung durch das Tal des Thetas ausgelöst wurde. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Prozesse, die mit dem Kodieren und Abrufen aufgabenrelevanter Informationen verbunden sind, bevorzugt in bestimmten Phasen des Thetas aktiv sind. DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.03061.001.