狨猴前额叶皮层和海马体中用于表示三维位置的分布式神经编码

摘要

动物位置的神经编码对于空间导航和认知至关重要，然而灵长类大脑中的三维（3D）定位系统仍知之甚少。通过结合普通狨猴的无线多通道记录数据以及它们在三维空间中的自由移动任务，我们发现前额叶皮层（FC）和海马体（HPC）中分别有42%和24%的神经元属于位置细胞。这些位置细胞以相似的空间信息、稀疏性和稳定性来编码三维位置，并且与非位置细胞相比具有更强的功能连接性。值得注意的是，它们的位置场主要分布在三维空间的中心和边缘区域，这一特征可以通过模拟FC-HPC网络的RNN-AutoEncoder模型得到再现。总体而言，这些发现支持这样一种假设：一个涉及前额叶皮层和海马体的广泛分布的神经网络可能通过局部循环回路和长距离连接构成了灵长类动物的三维定位系统。