Frontiers in Molecular Neuroscience

Hintergrund

Bei Säugetieren unterstützen miteinander verbundene Hirnregionen, darunter die medialen Temporallappen, die frontalen und zingulären Kortexe und das Zwischenhirn, die Bildung neuer Erinnerungen (Aggleton, 2014). Ein wichtiges Merkmal dieser ausgedehnten neuronalen Netzwerke ist die anatomische Konvergenz der Verbindungen zwischen der Rinde und den medialen Schläfenlappen in den anterioren Kernen (ATN) und den laterodorsalen Kernen (LD) des Thalamus. Verhaltensbiologische und physiologische Befunde deuten außerdem darauf hin, dass diese thalamischen Strukturen wichtige Knotenpunkte innerhalb des Gedächtniskreislaufs sind. Wie ATN und LD diese Schaltkreise beeinflussen, ist jedoch noch nicht gut verstanden.

Beim Menschen ist eine Schädigung des ATN durch Schlaganfall, Alkoholmissbrauch oder neurodegenerative Erkrankungen mit einer beeinträchtigten Fähigkeit zur Bildung neuer Erinnerungen verbunden (Harding et al., 2000; Van der Werf et al., 2000, 2003; Carlesimo et al., 2011; Kopelman, 2015; Aggleton et al., 2016; Perry et al., 2018). Tiermodelle mit einer Schädigung des ATN sind auch bei der Bildung neuer Erinnerungen beeinträchtigt. So beeinträchtigten beispielsweise lokalisierte ATN-Läsionen bei nicht-menschlichen Primaten das neue Lernen in einer episodischen Gedächtnisaufgabe (Parker und Gaffan, 1997). Ebenso führen exzitotoxische Läsionen des ATN bei Nagetieren durchweg zu schweren Defiziten des räumlichen Gedächtnisses bei Aufgaben, die allozentrische Navigation beinhalten (Aggleton und Brown, 1999; Mitchell und Dalrymple-Alford, 2005; Aggleton und Nelson, 2015; Dalrymple-Alford et al., 2015; Perry et al., 2018; Wolff und Vann, 2019). Defizite nach ATN-Läsionen sind jedoch nicht auf die räumliche Navigation beschränkt. Nagetiere sind zum Beispiel auch bei der bikonditionalen Unterscheidung, der Verarbeitung des kontextuellen Gedächtnisses, der Bildung fester paarweiser Assoziationen zwischen einem Objekt und einem Ort und der Reproduktion einer genauen zeitlichen Reihenfolge für eine Liste von zuvor präsentierten Gerüchen beeinträchtigt (Sziklas und Petrides, 1999; Gibb et al., 2006; Wolff et al., 2006; Law und Smith, 2012; Dumont et al., 2014). Der Beitrag der LD zum räumlichen Gedächtnis wurde bisher nur in zwei Studien explizit untersucht. In einer Studie führte die Inaktivierung des LD zu erhöhten Fehlern beim Referenzgedächtnis im Radialarm-Labyrinth, und in der anderen Studie beeinträchtigten exzitotoxische LD-Läsionen den Erwerb von Wasserlabyrinthen und das Behalten einer festen Plattformposition (Mizumori et al., 1994; van Groen et al., 2002). Weitere kausale Belege aus Rattenstudien, bei denen Läsionen im LD entweder mit denen im ATN kombiniert oder erweitert wurden, unterstützen dessen Rolle im räumlichen Gedächtnis (Warburton et al., 1997; Wilton et al., 2001).

Das ATN und das LD befinden sich an einem Konvergenzpunkt innerhalb einer komplexen Reihe von kortikalen und subkortikalen Verbindungen (Abbildung 1; Aggleton et al., 2010; Jankowski et al., 2013; Dalrymple-Alford et al., 2015). Dazu gehören weit verbreitete, oft reziproke Verbindungen zum frontalen Kortex, zum cingulären Kortex, insbesondere zum retrosplenialen Kortex (RSC), und zur Hippocampusformation (Shibata, 1998, 2000; van Groen et al., 2002; Shibata und Naito, 2005). Einer der Hauptunterschiede zwischen ATN und LD sind die primären subkortikalen Afferenzen, die sie empfangen. Die ATN erhalten ihre primären aufsteigenden Afferenzen von den Mammillarkörpern (MB), die auch stark in die Gedächtnisverarbeitung involviert sind (Vann, 2010). Die Eingänge zu den MB stammen aus dem vestibulären System und verlaufen über die tegmentalen Mittelhirnkerne von Gudden (Guillery, 1955, 1956; Taube, 2007). Der LD erhält seine primären aufsteigenden Afferenzen von visuellen Strukturen, einschließlich des Prätektums, des Colliculus superior und des ventralen lateralen Nucleus geniculatus (Thompson und Robertson, 1987).

Der ATN kann in drei Unterkerne unterteilt werden: anterodorsale (AD), anteroventrale (AV) und anteromediale Kerne (AM: Abbildung 1). Die Unterschiede in ihrer Konnektivität wurden mit spezifischen funktionellen Unterschieden zwischen ihnen in Verbindung gebracht (Aggleton et al., 2010). Eine hervorragende Beschreibung der anatomischen Konnektivität des ATN bei verschiedenen Spezies finden Sie in Bubb et al. (2017). Im Gegensatz dazu sind die anatomischen und funktionellen Unterscheidungen der LD nicht so gut definiert, aber es gibt einige Hinweise auf eine dorsolaterale-ventromediale Teilung (Thompson und Robertson, 1987). Die bekannte neuroanatomische Konnektivität deutet darauf hin, dass das LD wichtige visuelle Inputs für das erweiterte Hippocampussystem und den entorhinalen Kortex liefert.

Der dorsale Aspekt des LD und das AD sollen zusammen mit dem Postsubiculum, dem lateralen MB und dem RSC Teil eines lateralen Kopfrichtungsschaltkreises sein (Taube, 2007). Dieser Schaltkreis zeichnet sich durch Zellen aus, die bevorzugt feuern, wenn der Kopf der Tiere in eine bestimmte Richtung ausgerichtet ist, und wirkt so ähnlich wie ein Kompass. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Kopfrichtungszellen sowohl im LD als auch im AD die Kopf- und Bewegungsrichtung der Ratte getrennt kodieren (Enkhjargal et al., 2014). Es wurde berichtet, dass sich die Kopfrichtungszellen in der LD von denen in der AD dadurch unterscheiden, dass sie in hohem Maße von visuellen Hinweisen abhängig sind, während die Kopfrichtungszellen in der AD nach der anfänglichen Exposition gegenüber einer Umgebung hochgradig richtungsabhängiges Feuern bilden und in Abwesenheit von visuellen Hinweisen aufrechterhalten können (Mizumori und Williams, 1993; Goodridge et al., 1998). Diese Unterschiede sind wahrscheinlich auf Unterschiede in den jeweiligen Inputs zurückzuführen (Abbildung 1). Die funktionelle Bedeutung dieser Unterschiede ist noch nicht klar, obwohl beide Arten von Informationen eindeutig für eine effektive Navigation erforderlich sind.

Im Gegensatz zu LD und AD sollen AV und AM Teil eines Theta-Schaltkreises mit dem medialen MB, dem präfrontalen Kortex (PFC), dem RSC und der Hippocampus-Formation sein (Vann und Aggleton, 2004; Jankowski et al., 2013). Es wird angenommen, dass Theta-Rhythmen (3-8 Hz beim Menschen, aber 4-12 Hz bei Nagetieren) innerhalb dieses Schaltkreises distal gelegene Neuronenpopulationen synchronisieren und einen Rahmen für die interstrukturelle Kommunikation bieten, die für komplexe kognitive Funktionen wie die Gedächtnisverarbeitung erforderlich ist (Buzsáki, 2002, 2005; Kirk und Mackay, 2003; Rutishauser et al., 2010; Colgin, 2011). AV und AM enthalten auch einige Kopfrichtungszellen und AM einige gitterartige Zellen, was darauf hindeutet, dass sie wichtige Konvergenzpunkte zwischen mehreren Informationsströmen sind, die gefiltert und an den Kortex weitergeleitet werden (Aggleton et al., 2010; Tsanov et al., 2011a,b,c; Jankowski et al., 2015).

Wichtige Unterschiede zwischen LD, AV, AD und AM werden auch im Muster der kortikalen Verbindungen beobachtet, die sie erhalten (Abbildung 1). Dies gilt insbesondere für den AM, der mit vielen Bereichen des PFC verbunden ist, einschließlich des medialen PFC und des anterioren cingulären Cortex (ACg; Hoover und Vertes, 2007; Xiao et al., 2009; Jankowski et al., 2013). Weitere Unterschiede finden sich in ihren jeweiligen Verbindungen zum RSC. AD und AV sind überwiegend mit der granulären RSC verbunden, die hauptsächlich an der Navigationsverarbeitung beteiligt ist, während AM überwiegend mit der dysgranulären RSC verbunden ist, die hauptsächlich an der visuellen Verarbeitung beteiligt ist (van Groen und Wyss, 1990, 1992, 1995, 2003; van Groen et al., 1999; Shibata, 1998). Das LD hat reziproke Verbindungen sowohl mit dem granulären als auch mit dem dysgranulären RSC (Sripanidkulchai und Wyss, 1986; Shibata, 1998, 2000). Darüber hinaus haben die RSC-Afferenzen zu AD, AV und AM ihren Ursprung in der Schicht VI, was darauf hindeutet, dass die RSC moduliert, wie ATN mit anderen Strukturen kommuniziert, während die LD sowohl Eingänge der Schicht V (Treiber) als auch der Schicht VI (Modulator) erhält. Die LD hat auch reziproke Projektionen mit dem Brodmann-Areal 18b des visuellen Kortex, während AM nur zum visuellen Kortex projiziert (Thompson und Robertson, 1987; van Groen und Wyss, 1992; Shibata und Naito, 2005). Schließlich haben nur LD und AV reziproke Verbindungen zum sekundären motorischen Kortex, aber alle vier Thalamuskerne projizieren zum entorhinalen Kortex (Shibata und Naito, 2005).

Zusammenfassung der etablierten Prinzipien

Der Thalamus befindet sich an einer wichtigen Schnittstelle zwischen dem Kortex und seinen zahlreichen Eingängen. Jeder Teil des Kortex erhält einen thalamischen Input, und mit wenigen Ausnahmen, z. B. dem olfaktorischen Input, ist der Thalamus der einzige Lieferant von sensorischen und subkortikalen Informationen für den Kortex (Sherman, 2017). Frühe Studien über trans-thalamische sensorische Relais ließen darauf schließen, dass das primäre aufsteigende afferente Signal im Thalamus fast eins zu eins repliziert wird. Diese Ergebnisse führten zu der heute fest verankerten Ansicht, dass der Thalamus eine passive Weiterleitung von Informationen an den Kortex darstellt (Sherman, 2017). Nach dieser Auffassung würden alle kognitiv relevanten Umwandlungen aufsteigender sensorischer oder subkortikaler Informationen erst dann erfolgen, wenn sie den Thalamus durchlaufen und Verarbeitungsstellen höherer Ordnung im Kortex erreicht haben (Halassa, 2018). In ihrem bahnbrechenden Artikel stellten Sherman und Guillery (1996) diese vereinfachende Sichtweise der thalamischen Funktion in Frage und schlugen stattdessen vor, dass der Thalamus mindestens zwei Arten von Kernen enthält: Kerne „erster“ Ordnung für sensorische oder subkortikale Informationen, wie zuvor vorgeschlagen, und auch Kerne „höherer“ Ordnung, die die kortikale Aktivität beeinflussen, indem sie die „Übertragung“ von Informationen von einem Bereich des Kortex zu einem anderen unterstützen. Unter Berufung auf eine Vielzahl anatomischer und physiologischer Belege für die vom Nucleus geniculatus lateralis gebildete Sehbahn zeigten Sherman und Guillery (1996), dass selbst bei Kernen erster Ordnung die Rolle des Thalamus höchst dynamisch ist und die Fähigkeit besitzt, die von ihm an den Kortex weitergeleiteten Informationen zu modulieren.

Kerne erster Ordnung

Thalamuskerne „erster“ Ordnung sind Kerne, die primäre aufsteigende Afferenzen oder „Treiber“-Eingänge von peripheren sensorischen oder subkortikalen Regionen erhalten (Sherman und Guillery, 1996). Ein Beispiel ist der retinale Input in den Nucleus geniculatus lateralis des Thalamus, der an den visuellen Kortex „weitergeleitet“ wird. Kerne erster Ordnung erhalten auch verschiedene feine „Modulator“-Afferenzen aus der Schicht VI des Kortex (Sherman und Guillery, 1996; Sherman, 2016). Diese Modulation ist im Allgemeinen mit dem hemmenden GABA-Weg verbunden, der durch den retikulären Thalamuskern (TRN) verläuft. Die Modulatoreingänge sind Teil eines reziproken Schaltkreises, d. h. die Afferenzen der kortikalen Schicht VI projizieren in dieselbe thalamische Region, die die kortikalen Neuronen der Schicht VI innerviert (Sherman, 2016). Die „Treiber“-Eingänge liefern den wichtigsten funktionellen Input für die thalamischen Relaiszellen, und die „Modulator“-Eingänge aus Kortikalis, Retikulum und Thalamus bieten ein Mittel zum „Gate“ oder zur Kontrolle des Informationsflusses zum Kortex (Sherman, 2016).

Kerne höherer Ordnung

Im Gegensatz zu Kernen „erster“ Ordnung erhalten Kerne „höherer“ Ordnung nur wenige oder keine vergleichbaren aufsteigenden sensorischen oder subkortikalen Afferenzen, sondern empfangen stattdessen zwei Arten von Afferenzen vom Kortex (Sherman und Guillery, 1996). Eine davon entspricht dem modulierenden kortiko-retikulär-thalamischen Input der Schicht VI, den die Kerne erster Ordnung erhalten. Der andere besteht aus groben Afferenzen von Pyramidenzellen, die sich in Schicht V befinden (Sherman, 2016). Daher sind Kerne höherer Ordnung Teil eines kortiko-thalamo-kortikalen Feed-Forward-Wegs, der Informationen von einem Teil des Kortex zu einem anderen „weiterleitet“. Interessanterweise haben neuere Erkenntnisse gezeigt, dass die optogenetische Aktivierung des mediodorsalen Thalamuskerns (MD), eines Kerns höherer Ordnung für den PFC, die Spezifität der kortikalen Repräsentationen nicht zu verändern scheint, sondern vielmehr die lokale effektive Konnektivität innerhalb des PFC verbessert (Schmitt et al., 2017).

Angesichts der Bedeutung des ATN und des LD für die Gedächtnisbildung lohnt es sich zu überlegen, wie sie in das Modell von Sherman und Guillery (1996) passen könnten. Eine solche Überlegung führt zu einer Reihe von prüfbaren Hypothesen über den funktionellen Beitrag von ATN und LD zum erweiterten Gedächtniskreislauf des Hippocampus und könnte vielleicht zu einem besseren Verständnis der Frage beitragen, warum bei ihrer Schädigung so tiefgreifende Gedächtnisdefizite auftreten. Im nächsten Abschnitt wird der derzeitige Wissensstand über die funktionellen Wechselwirkungen zwischen ATN, LD und den mit ihnen verbundenen kortikalen Arealen untersucht.

Aktueller Stand der Forschung

Die bekannten neuroanatomischen Unterschiede deuten darauf hin, dass wir entweder den ATN oder den LD nicht als eine Gesamtstruktur betrachten, sondern ihre Unterkerne als separate Einheiten betrachten sollten. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass die physiologischen Eigenschaften der treibenden Eingänge zum AD aus dem lateralen MB und die modulierenden Afferenzen aus dem Kortex darauf hindeuten, dass es sich um ein Relais erster Ordnung handelt (Petrof und Sherman, 2009). Darüber hinaus haben neue molekulare Erkenntnisse die funktionelle Heterogenität der ATN-Unterkerne bestätigt. Phillips et al. (2018) entwickelten einen umfassenden transkriptomischen Atlas des Thalamus der Maus. Die meisten Thalamuskerne gehören zu einem von drei Hauptclustern, die auf einem einzigen Kontinuum in Bezug auf die mediodorsale Thalamusachse zu liegen scheinen, wobei eine bestimmte kortikale Region von jedem dieser Cluster Input erhält. Interessanterweise wurden die ATN-Subkerne nicht gemeinsam geclustert, sondern AV gehörte zusammen mit LD zu dem „primären“ Cluster. Die Kerne innerhalb dieses Clusters waren reich an Genen, die für Neurotransmitter, Ionenkanäle und Signalmoleküle kodieren, die alle zu einer schnelleren Kanalkinetik und engeren Aktionspotenzialen beitragen. Im Gegensatz dazu gehörte AM zusammen mit Regionen wie MD zu den „sekundären“ Clustern, die stark mit neuromodulatorischen Genen angereichert waren. Es gibt starke Hinweise darauf, dass mindestens ein Unterkern des MD, der parvozelluläre MD bei nicht-menschlichen Primaten, ein Relais höherer Ordnung für den dorsolateralen PFC ist, da er Eingänge von Neuronen der Schichten V und VI erhält und die interkortikale Konnektivität zu modulieren scheint (Schwartz et al., 1991; Rovó et al., 2012; Mitchell, 2015; Collins et al., 2018). Das AM scheint auch Inputs von den Schichten V und VI des Kortex zu erhalten, zumindest bei nicht-menschlichen Primaten, was die Möglichkeit aufwirft, dass es als Relais höherer Ordnung fungieren könnte (Xiao et al., 2009), obwohl es bei der Ratte als Relais erster Ordnung eingestuft wurde (Varela, 2014). Interessanterweise scheint das AD der Maus keinem der drei von Phillips et al. (2018) definierten Cluster zu entsprechen.

Neben diesen molekularen Unterschieden gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass ATN mehr als eine passive Weiterleitung von Informationen aus dem Hypothalamus und Hirnstamm an den Kortex ist. Jüngste Arbeiten haben gezeigt, dass selektive Manipulationen am ATN tiefgreifende Auswirkungen auf viele Strukturen im limbischen Kortex haben, was wahrscheinlich zu den kognitiven Defiziten beiträgt, die bei Säugetieren mit ATN-Schäden beobachtet werden. So veränderte beispielsweise die vorübergehende Inaktivierung des ATN bei Ratten die gitterartigen Feuerungsmuster von Neuronen des medialen entorhinalen Kortex (MEC), während ATN-Läsionen die Anzahl der Gitterzellenneuronen im MEC reduzierten (Winter et al., 2015). Dies stützt die Hypothese, dass Eingänge von ATN-Zellen, die in Richtung des Kopfes gerichtet sind, an der Bildung von MEC-Gitterzellenmustern beteiligt sind (Winter et al., 2015). Darüber hinaus haben virale Tracer den Weg für die Übertragung von Informationen über die Kopfrichtung vom AD auf das MEC über das Presubiculum nachgewiesen (Huang et al., 2017), wobei die hemmende Mikrozirkulation innerhalb des Presubiculums möglicherweise das Signal über die Kopfrichtung aufrechterhält (Simonnet et al., 2017; Simonnet und Fricker, 2018). Darüber hinaus führen ATN-Läsionen bei Ratten auch zu mikrostrukturellen Veränderungen im Hippocampus und RSC (Harland et al., 2014). Neben schweren Beeinträchtigungen des räumlichen Gedächtnisses beobachteten Harland et al. (2014) eine erhebliche Verringerung der Dichte dendritischer Stacheln, die mit synaptischer Plastizität im CA1 des Hippocampus und im granulären b-Kortex des RSC in Verbindung gebracht werden. Schließlich erhöhte die hochfrequente Stimulation (~130 Hz) des ATN von Nagetieren die Neurogenese im Gyrus dentatus und förderte die Leistung bei Gedächtnisaufgaben (Toda et al., 2008; Encinas et al., 2011; Hamani et al., 2011).

In ähnlicher Weise modulierte die Stimulation des ATN bei größeren Säugetieren das hippocampale Feldpotential in einer frequenzabhängigen Weise und erhöhte die BOLD-Antwort im Hippocampus und PFC (Stypulkowski et al., 2014; Gibson et al, 2016); und schließlich zeigten Aufzeichnungen von mehreren Tiefenelektroden bei Patienten mit Epilepsie beim Menschen, dass eine hochfrequente Stimulation (~130 Hz) des ATN in der Lage war, große neuronale Netzwerke zu entkoppeln, die den Hippocampus, den insularen Kortex, den parahippocampalen Kortex und den dorsolateralen PFC umfassten (Yu et al, 2018).

Future Directions

Unser Verständnis der kortiko-thalamo-kortikalen Interaktionen und ihres Zwecks ist immer noch begrenzt, insbesondere im Hinblick auf Relais höherer Ordnung. Die derzeitigen Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass die AM (Abbildung 2) bei Primaten als Relais höherer Ordnung zum Kortex fungieren könnte, während die AD ein Relais erster Ordnung ist. Wie AV und Unterkerne des LD den Kortex beeinflussen, ist jedoch noch nicht vollständig erforscht. Auch Einflüsse von außerhalb des limbischen Schaltkreises müssen noch untersucht werden. Zum Beispiel modulieren Eingänge aus dem dorsalen Striatum und dem medialen präzentralen Kortex wahrscheinlich die Theta-Werte in ATN, LD, Hippocampus und MEC für die Bildung von Gitterzellen (Mehlman et al., 2019a,b). Entscheidend für unser Verständnis ist auch die Frage, ob die Beziehungen zwischen kortiko-thalamo-kortikalen Projektionen, an denen ATN und LD beteiligt sind, zwischen den Spezies konserviert sind. Bisher haben sich die kortikothalamo-kortikalen Interaktionen stark auf Nagetiermodelle konzentriert (Sherman, 2016; Schmitt et al., 2017). Mäuse und Ratten bieten einen guten Ausgangspunkt für den Nachweis des Prinzips, aber ihnen fehlt die kortikale und thalamische Entwicklung, die bei höheren Spezies wie nichtmenschlichen Primaten und Menschen vorhanden ist (Halassa, 2018). Daher ist es wahrscheinlich, dass es Unterschiede in grundlegenden Aspekten der thalamokortikalen Schaltkreise zwischen den Arten gibt, die noch darauf warten, entdeckt zu werden.

Was in der Neurowissenschaft noch zu verstehen ist, und was für diesen Übersichtsartikel von besonderer Bedeutung ist, ist, wie ATN und LD die verschiedenen Ströme afferenter Informationen, die sie erhalten, verwalten; eindeutig sind die Schicht-VI-Projektionen vom RSC wichtig (Mitchell et al, 2018). Darüber hinaus ist es entscheidend, dass die Art der efferenten Signale, die sie an den Kortex weiterleiten, charakterisiert wird. Tier- und Humanexperimente, die die neuronale Aktivität von ATN- und LD-Unterkernen und ihren kortikalen Zielen während relevanter Verhaltensaufgaben aufzeichnen, sind von großem Interesse. Die Veränderung von Thalamus-, Striatum- oder Kortikalisfunktionen mit Hilfe pharmakologischer Wirkstoffe oder Optogenetik und die Ausrichtung auf bestimmte Zellschichten oder Zelltypen mit Hilfe von transgenen oder viralen Vektoransätzen werden ebenfalls von entscheidender Bedeutung sein, um die spezifischen Lern-, Gedächtnis- und Navigationsfunktionen dieser thalamokortikalen Schaltkreise zu untersuchen.

Schließlich sind die bildgebenden Verfahren immer noch durch einen Mangel an Auflösung eingeschränkt und haben weiterhin Schwierigkeiten, einzelne Thalamuskerne zu definieren (Aggleton et al., 2016). Mit einem 7T-Magnetresonanztomographen und fortschrittlichen Bildverarbeitungstechniken konnten jedoch einige der mikrostrukturellen Komponenten der MD beim Menschen aufgeklärt werden (Pergola et al., 2018). Folglich können ähnliche Strategien auf kognitive und verhaltensbezogene neurowissenschaftliche Studien zur Untersuchung von ATN und LD angewendet werden, mit dem Vorbehalt, dass es sich zumindest bei der ATN um eine viel kleinere thalamische Struktur handelt. In zunehmendem Maße werden auch die Wechselwirkungen zwischen ATN und Kortikalis bei Elektrodenimplantationen zur Behandlung refraktärer Epilepsie beim Menschen untersucht. Wir hoffen, dass solche Möglichkeiten in Zukunft mehr genutzt werden, vor allem in Verbindung mit detaillierten kognitiven und verhaltensbezogenen Aufgaben und fortgeschrittenen Neuroimaging-Analysen dieser Patienten.

Abschließende Bemerkungen

Belege von Tieren und Menschen unterstützen die Bedeutung kortikaler und subkortikaler Interaktionen während kognitiver Prozesse, einschließlich Lernen und Gedächtnis und Navigation. Moderne neurowissenschaftliche Techniken müssen nun eingesetzt werden, um zu erforschen, wie und warum diese Interaktionen so entscheidend sind, wenn wir neue Informationen lernen oder unser Verhalten optimieren. Um unser Wissen zu erweitern, müssen wir die zugrundeliegenden Mechanismen charakterisieren, die diese Interaktionen zwischen neuronalen Strukturen, die für die Bildung neuer Erinnerungen wichtig sind, unterstützen, und zwar sowohl im normalen Gehirn, wofür Tiermodelle nach wie vor unverzichtbar sind, als auch bei Patienten mit neurodegenerativen Krankheiten und neuropsychiatrischen Störungen.

Beiträge der Autoren

BP und AM haben beide zum Verfassen dieses Manuskripts beigetragen.

Finanzierung

Die Autoren werden durch ein Wellcome Trust Senior Fellowship an AM (110157/Z/15/Z) unterstützt. Dieser Artikel wird mit Open-Access-Mitteln aus dem COAF Block Grant der Universität Oxford veröffentlicht.

Erklärung zu Interessenkonflikten

Die Autoren erklären, dass die Forschung ohne jegliche kommerzielle oder finanzielle Beziehungen durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.