阿尔茨海默病（Alzheimer’sDisease，AD）是一种常见的发生在老年人群中的中枢神经系统退行性疾病，其早期临床表现主要以记忆障碍为主，逐渐发展为全面的认知功能衰退。其中，空间工作记忆受损往往出现在阿尔茨海默病的早期。该研究阐明了CA3在调控空间工作记忆中的关键作用，强调了MS-LCA3神经环路是单侧化功能的重要支撑。
海马CA3在空间工作记忆中起到重要作用，但是CA3在空间工作记忆的哪个阶段起作用，以及CA3的单侧化功能是否体现在空间工作记忆中尚不清楚。该工作利用光纤记录技术发现小鼠CA3的神经元活动性在空间工作记忆的编码和检索阶段均有升高，而左侧CA3神经元在选择阶段作出正确选择时显示出更高的活动性。随后, 利用在体电生理技术发现左侧CA3神经元在选择阶段有先于右侧CA3神经元放电的趋势；接着利用光遗传学技术发现，在选择阶段只有抑制左侧海马CA3神经元活动性可以损坏小鼠在空间工作记忆中的表现。最后利用逆行病毒载体示踪技术发现上游脑区内侧隔核（MS）向左右侧CA3区不同类型神经元的投射有所区别，光遗传抑制MS-LCA3环路能够损害小鼠在空间工作记忆中的任务表现，并且显示出该环路调控CA3单侧化功能。
基于MS-CA3神经环路在调控空间工作记忆中发挥的作用，研究组后续将探讨该环路在AD模型鼠中的受损情况，同时利用光遗传技术调控该环路来改善AD模型鼠的认知功能。
该课题得到了国家重点研发计划项目政府间国际科技创新合作重点专项（2017YFE0117000）和国家自然科学基金（81671268）的资助。
论文原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16698-4
