Analysis of the formation of memory and place cells in the hippocampus

Ein weit verbreitetes Modell postuliert, dass Gedächtnisinhalte (repräsentiert als neuronale Aktivitätsmuster im entorhinalem Kortex) in der hippocampalen Subregion CA3 abgespeichert werden und dass diese Region als ein autoassociatives Netzwerk funktioniert. Seit Kurzem ist jedoch bekannt, dass viele Neurone im entorhinalem Kortex, die sogenannten Gitterzellen, in einer speziellen Weise feuern. Wir untersuchen ob das Modell auch Muster speichern kann, welche die Aktivität von Gitterzellen wiederspiegeln und finden heraus, dass ein autoassociatives CA3 Netzwerk schädlich ist für Gedächtnisbildung. Wir präsentieren stattdessen ein alternatives Modell, welches Muster effektiver speichern kann. Des Weiteren zeigen wir, dass in einem vorwärtsgerichtetem Netzwerk realistische Ortszellen nicht allein aus Gitterzellen erzeugt werden können, sondern schlagen vielmehr vor, dass Ortszellen aus allen verschieden entorhinalen Zelltypen generiert werden.One widely accepted model postulates that memories (represented as patterns of neuronal activity in the entorhinal cortex) are stored in the hippocampal CA3 subregion and that this region functions as an auto-associative network. Recently, it is known that many neurons in the entorhinal cortex, the so-called grid cells, fire in a special way. We investigate whether the model can store patterns, which reflect the activity of grid cells and we find out that an auto-associative CA3 network is detrimental to memory formation. We instead present an alternative model which can store patterns more effectively. Furthermore, we show that in a feedforward network place cells cannot be produced solely by grid cells. We suggest instead that place cells are generated by all different cell types that are present in the entorhinal cortex