海马中存在着一类对空间环境中某些特定位置区域有反应的神经元,被称为位置细胞,相对应的这个特定位置区域就称为该位置细胞的位置野。我们运用自行设计的具有二维线性特征的回型跑道,研究大鼠海马位置细胞的放电特性,以及空间环境特征变化对海马位置细胞放电活动的影响。论文的实验过程主要包含两组实验内容,一是改变回型跑道的方位(原位旋转180度),考察回型跑道空间位置的相对变化对海马CA1区位置细胞放电活动的影响。二是在一周后重复这一实验,观察这种环境变化影响的时间效应。实验在5只Long-Evans大鼠上进行,在其中的3只大鼠上获得了完整系列的实验数据。在第一次回型跑道空间位置变化系列实验中共记录到239个海马CA1区的神经元,而在一周后的相同实验中则观察到了301个神经元。首先,依据海马位置细胞位置野的数量和方向性,可将记录到的海马位置细胞分为四类：单向单位置野、单向多位置野、双向双位置野以及双向多位置野。不论回型跑道是正常位置还是原地旋转180度的改变,双向位置野的位置细胞要明显多于单向位置野的位置细胞,其中占比最大的是双向双位置野的位置细胞。其次,具不同位置野属性的位置细胞在其放电属性上也有所不同,以正常位置回型跑道的第一次记录数据为例。各类位置细胞在位置野内的平均峰值放电频率波动较大,但大部分集中在20Hz以下,其中单向单位置野型为15.19±14.73Hz,单向多位置野型为6.24±2.93Hz,双向双位置野型为12.07±11.11Hz,以及双向多位置野型为11.59±10.16Hz。位置野的长度波动范围也较大,主要集中于20～40cm之间,以上四种类型分别对应的值为：26.46±8.34cm,31.26±10.39cm,32.02±13.41cm和40.87±23.45cm。同时,海马位置细胞的活动受远处空间视觉线索(distal cues)、近处空间视觉线索(local cues)和自身运动感觉信息传入等因素的影响。将回型跑道原地旋转180度,主要改变了近处空间视觉线索的方位,但对其它刺激因素则没有影响。根据实验过程中位置细胞位置野的变化规律,可将记录到的位置细胞分为受近处空间视觉线索影响、受远处空间视觉线索影响以及变化无规律三类。有意思的是,在时间相差一周的前后两次实验中,受近处空间视觉线索影响的位置细胞数量有明显的降低趋势(第一次,近处空间视觉线索效应的位置细胞在所记录到的位置细胞中占60.57%,一周后则降至4.69%),而受远处空间视觉线索影响的位置细胞数量则明显增加(第一次：28%；一周后：54.6%)。以上研究结果表明,大鼠在回型线性跑道上来回穿梭运动时,海马位置细胞具有方向性；在部分环境信息变化时,这些位置细胞的活动分别受近处空间视觉线索或远处空间视觉线索等因素的影响；且这种影响具有明显的时间变化效应,即第一次时近处空间视觉线索效应明显,而一周后远处空间视觉线索效应明显。这一发现可帮助我们更深入地了解海马位置细胞的信息处理过程。