Multisensory learning binds neurons into a cross-modal memory engram

여러 감각 신호를 물체 및 경험과 연관시키는 것은 물체 인식 및 기억 성능을 향상시키는 근본적인 뇌 과정입니다. 그러나 학습 중에 감각 기능을 결합하고 기억 표현을 증가시키는 신경 메커니즘은 알려져 있지 않습니다.

이 연구에서는 Drosophila에서 다감각적인 식욕과 혐오스러운 기억을 보여줍니다. 색상과 냄새를 결합하면 각 감각 양식이 단독으로 테스트된 경우에도 메모리 성능이 향상되었습니다. 신경 기능의 시간적 제어는 다감각 훈련 후 시각 및 후각 기억 모두의 향상에 필요한 시각적 선택적 버섯체 Kenyon 세포 (KCs)를 밝혔습니다. 머리 고정 파리의 전압 이미징은 단일 모드 감각 입력이 다중 모드 신경 반응을 생성하도록 다중 감각 학습이 양식별 KC 스트림 사이의 활동을 결합한다는 것을 보여주었습니다. 결합은 원자가 관련 도파민 강화를 받고 하류로 전파되는 후각 및 시각 KC 축삭의 영역 사이에서 발생합니다. 도파민은 GABAergic 억제를 국소적으로 방출하여 KC-스패닝 세로토닌 뉴런 내의 특정 미세 회로가 이전의 ‘양식 선택적’ KC 스트림 사이의 흥분성 다리 역할을 할 수 있도록 합니다.

따라서 교차 양식 결합은 각 양식에 대한 메모리 엔그램을 나타내는 KC를 다른 항목을 나타내는 것으로 확장합니다. 이러한 엔그램의 확장은 다감각 학습 후 기억 성능을 향상시키고 단일 감각 기능이 다중 모드 경험의 기억을 검색할 수 있도록 합니다.