일상 생활에서 동물과 인간은 종종 서로 다른 행동으로 전환합니다. 그러나 neuroscience 연구는 일반적으로 동물이 한 번에 하나의 행동 작업을 수행하는 동안 뇌를 연구하며, brain circuits이 다른 행동으로의 전환을 나타내는 방법에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 

우리는 행동학적 setting을 사용하여 이 질문을 테스트했습니다. 두 마리의 박쥐가 135 m의 긴 터널에서 함께 날아갔고, 혼자 비행할 때(solo) 탐색과 서로를 지나칠 때 충돌 회피(cross over) 사이를 전환했습니다. 

박쥐는 각 교차 전에 echolocation(반향 위치 측정) click rate를 증가시켜 다른 박쥐에 주의를 기울였습니다. Hippocampal CA1 neurons은 혼자 날 때 박쥐의 위치를 나타냅니다(place coding). 특히, cross-over 하는 동안 neuron은 빠르게 전환되어 자기 위치에 의해 박쥐 간 거리를 공동으로 나타냈습니다. 이 neuron의 전환은 100 ms로 매우 빨랐으며, 이는 매우 빠른 자연스러운 행동 전환으로 나타났습니다.

neuronal switch는 echolocation에 의해 indexed된 주의 신호와 상관 관계가 있습니다. 흥미롭게도 동일한 neuron의 서로 다른 장소 필드는 종종 박쥐 간 거리에 대해 매우 다른 tuning을 나타내어, 거리에 따라 위치를 분리할 수 없는 복잡한 코딩을 생성했습니다. 이론적 분석은 이 복잡한 표현이 더 효율적인 코딩을 산출한다는 것을 보여주었습니다. 

전반적으로, 우리의 결과는 dynamic natural behavior 동안 hippocampal neurons가 핵심 계산을 신속하게 전환하여 관련 행동 변수를 나타내어 행동 유연성을 지원할 수 있음을 시사합니다.