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本文由brainnews脑科学世界团队原创编译 ， 转载请联系授权 。
自从发现海马体的dCA2区域对于社交记忆十分重要以来 ， 越来越多的研究专注于社交记忆是如何在海马体中编码储存的 。 但是对于CA2和CA1的输入端的研究还比较少 ， 他们是承载了哪些信息 ， 在如何参与社交记忆 ， 目前还知之甚少 。
斯坦福大学的Robert C. Malenka今年发表在Nature的一篇题为“5-HT modulation of medial septal circuit tunes social memory stability”对于该问题以正面回答 。
首先作者运用TRAP:Ai14的老鼠注射4-OHT尝试捕获记忆印记细胞 ， 作者发现除了海马以外 ， 在MS和NBD中也发现了许多记忆印记细胞的存在 ， 并发现这两个区域存在向海马的投射 。
接下来作者尝试解释MS在社交记忆的角色 。 作者主要运用的化学遗传的方法 ， 并发现 ， 抑制MS的神经元细胞会破坏小鼠的社交记忆 。 当MS神经元被激活时 ， 社交记忆可以持续更多的时间（大于2小时） 。 激活和抑制操作都不会影响小鼠的社交性（Sociability） ， 也不会影响其运动、焦虑和物体识别记忆等其他行为 。
接下来作者尝试探究MS神经元在初始社交接触中的社交记忆的形成是否必要 ， 便在TRAP2的小鼠中运用CRE以来的化学抑制 ， 发现抑制这群神经元会破坏社交记忆 。 以上结果说明 ， MS神经元对于社交记忆的形成是必要的 。
接下来作者探究这簇神经元是否参与社交记忆的recall ， 运用光遗传技术 ， 作者发现该簇神经元只参与获取阶段 ， 并不参与记忆的recall 。
图1 化学调控MS神经元会影响社交记忆
接下来作者尝试探究MS-CA2的投射在社交记忆中的功能作用 。 作者在MS中注入顺行性病毒AAV-hM4Di-mCh ， 并在dCA2区域下套管 ， 以达到在CA2中给药的作用 。 抑制这簇神经元会破坏社交记忆 。 然而 ， 对MS-vCA1的操作并不影响社交记忆 。
因为CNO可能会leak到CA1和CA3等区域 ， 作者为了特异性调控CA2 ， 所以使用了Amigo2-Cre ， 并运用Flp原件达到此目的 。 当这簇神经元被抑制时 ， 社交记忆被破坏 。 上述结果说明 ， MS-CA2参与社交记忆的功能 。
图二 抑制MS-dCA2的投射会破坏社交记忆
MS包括很多种神经元 ， 作者通过原位杂交发现主要存在谷氨酰胺能神经元 ， GABA能神经元以及乙酰胆碱能神经元 。 通过注入不同的拮抗剂 ， 作者发现谷氨酰胺能神经元是主要参与社交记忆的神经元 。
接下来为了测定谷氨酰胺能神经元是否能够引起dCA2的膜电位变化 ， 作者在Amigo2-Cre的老鼠的MS中注入表达ChR2的病毒 ， 然后运用膜片钳技术记录dCA2的电位变化 。 作者发现光激活MS的谷氨酰胺能神经元可以唤起dCA2的EPSP 。 并运用不同的离子通道拮抗剂发现 ， 80%的神经元可以被MS输入激活 。 以上结果说明 ， MS-dCA2的谷氨酰胺能神经元起到主要的生理功能 。
接下来作者探究这簇神经元的突触强度在社交记忆中的作用 ， 作者发现突触强度会随着MS的激活而上升 ， 并发现暴露于新颖的同种个体也会导致突触强度上升；人工模拟LTD会破坏小鼠的社交记忆 。 综上所述 ， MS-dCA2的谷氨酰胺能神经元的突触强度参与社交记忆 。
图3 MS投射到CA2的谷氨酰胺能神经元在社交记忆形成阶段起到重要作用
接下来作者探究了这簇神经元的受体 。 运用不同的拮抗剂 ， 发现主要是5-HT1b受体参与社交记忆 。 并运用GCaMP6f结合5-HT1b受体的拮抗剂 ， 确定了该受体参与社交记忆的形成 ， 并发现整个过程是一种去抑制的过程 。
图4 MS的5-HT1b可以双边调控社交记忆
最后作者探究了5-HT的来源 ， 并确定MR是该簇神经元的上游神经元 。 当上游的神经元5-HT的释放增加时 ， 社交记忆的持续时间显著提升至2小时以上 。
作者还发现 ， NLGN的单倍体不足个体（展示类似的行为表型 ， 即社交记忆缺陷但是sociability正常）利用5-HT1b的激动剂治疗 ， 可以挽救这个缺陷表型 ， 产生正常的社交行为 。
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