hippocampus에서 spatial maps는 place cells에 의해 형성되는 반면, contextual memories는 engrams로 인코딩되는 것으로 생각됩니다. Engrams는 일반적으로 immediate early gene Fos의 발현으로 식별되지만, behaving animals에서 Fos 발현을 유도하고 형성하는 신경 활동 패턴에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 

따라서 Fos를 발현하는 hippocampal neurons이 spatial maps를 인코딩하는지 여부와 Fos 발현이 place code의 특정 기능과 상관 관계가 있고 영향을 미치는지 여부는 불분명합니다. 

여기에서 우리는 가상 현실에서 hippocampus-dependent spatial learning task를 수행하는 mice에서 Fos 유도를 모니터링하면서 칼슘 이미징으로 CA1 뉴런의 활동을 측정했습니다. 우리는 높은 Fos 유도를 갖는 뉴런이 highly correlated activity를 갖는 세포의 ensembles를 형성하고, 환경을 균일하게 타일링하고 근처의 non-Fos-induced cells보다 며칠 동안 더 안정적인 튜닝을 갖는 신뢰할 수 있는 place fields를 나타낸다는 것을 발견했습니다. 

sparse genetic loss-of-function approach를 사용하여 Fos 기능이 있는 것과 없는 이웃 세포를 비교하면, Fos 기능이 중단된 뉴런이 덜 안정적인 활동, 감소된 공간 선택성 및 낮 동안의 안정성을 갖는다는 것을 발견했습니다. 

우리의 결과는 Fos 유도 세포가 정확하고 안정적이며 공간적으로 균일한 지도를 인코딩하여 hippocampal place codes에 기여하고 Fos 자체가 이러한 place codes를 형성하는 데 causal role을 한다는 것을 보여줍니다. 

따라서 Fos ensembles은 hippocampal function의 두 가지 주요 측면, 즉 contextual memories를 위한 engrams와 cognitive maps의 기초가 되는 place codes를 연결할 수 있습니다.