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Nature, Apr 09 2025, | https://doi.org/10.1038/s41586-025-08868-5
Goal-specific hippocampal inhibition gates learning
Nuri Jeong 1,2,4, Xiao Zheng 1,3,4, Abigail L. Paulson 1, Stephanie M. Prince 1,2, Victor P. Nguyen 1, Sherina R. Thomas 1, Caroline E. Gilpin 1, Matthew C. Goodson 1 & Annabelle C. Singer 1,*
1Coulter Department of Biomedical Engineering, Emory University and Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA.
2Neuroscience Graduate Program, Graduate Division of Biological and Biomedical Sciences, Emory University, Atlanta, GA, USA.
3Bioinformatics Graduate Program, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA.
2Neuroscience Graduate Program, Graduate Division of Biological and Biomedical Sciences, Emory University, Atlanta, GA, USA.
3Bioinformatics Graduate Program, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA.
4These authors contributed equally: Nuri Jeong, Xiao Zheng.
*Corresponding author: correspondence to Annabelle C. Singer
Abstract
Goal-directed navigation in a new environment requires quickly identifying and exploiting important locations. Identifying new goal locations depends on neural computations that rapidly represent locations and connect location information to key outcomes such as food1. However, the mechanisms to trigger these computations at behaviourally relevant locations are not well understood. Here we show that parvalbumin (PV)-positive interneurons in the mouse hippocampal CA3 have a causal role in identifying and exploiting new food locations such that decreases in inhibitory activity around goals enable reactivation to bind goal locations to food outcomes. PV interneurons in the CA3 substantially reduce firing on approach to and at goal locations while food-deprived mice learn to find food. These inhibitory decreases anticipate reward locations as the mice learn and are more prominent on correct trials. Sparse optogenetic stimulation to prevent goal-related decreases in PV interneuron firing impaired learning of goal locations. Disrupting goal-related decreases in PV interneuron activity impaired the reactivation of new goal locations after receipt of food, a process that associates previous locations to food outcomes such that the mice know where to seek food later. These results reveal that goal-selective and goal-predictive decreases in inhibitory activity enable learning, representations and outcome associations of crucial locations.
논문정보
- Research article
- 2025년 04월 (BRIC 등록일 2025-04-11)
- 국외 연구진
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