The Roles of the Fasciola Cinereum in Object-Place Recognition

Abstract

The fasciola cinereum (FC) is a subregion of the hippocampus, sharing the distal border of CA1. A previous study found that the FC receives afferent projections from the lateral entorhinal cortex and perirhinal cortex, and projects to the dentate gyrus in the hippocampus (Park et al., 2019). Because of these anatomical connections, we expected that the FC may be involved in processing non-spatial information and its association with the place. To test this functional hypothesis, we conducted spontaneous object exploration tasks with rats with FC lesions and sham surgery. Specifically, rats were tested for their capability in object location memory (object location task), object-place association memory (object-in-place task), and novel object recognition memory (novel object preference task). First, rats sampled two identical objects appearing at the same locations across three sampling phases (5 min/phase) and were tested if they recognized the change of the objects locations in the test phase. In the object-in-place task, rats sampled two/three different objects at a fixed location across the sampling period and were expected to notice if one/two of the objects were swapped with the familiar object. To test the novel object recognition, rats sampled two identical objects during the sample phases and should notice when one of the objects was replaced with a novel one during the test phase either 5 min or 1 h after the last sample phase. The result indicated that the FC lesion rats showed impairments in both the object location task and the object-in-place task, but not in the novel object preference task. Based on the results, it is suggested that the FC plays an important role in recognizing object-place paired associates, but not in object recognition per se.

소대회는 해마의 하위 영역으로 CA1과 인접해있는 영역이다. 이 영역은 측면 내후각 피질의 II충과 비주위의 피질 II/III 층으로부터 구심성 신경을 받고 치아이랑으로 원심성 신경을 보내며 내재적 연결성을 가지고 있다. 이러한 해부학적 연결을 고려해 보았을 때 소대회는 비공간적 정보와 장소와 연합된 기억을 처리 할 것이라는 가정을 도출했다. 해부학적 기능을 검증하기 위하여 소대회 병변 쥐와 손상 되지 않은 쥐를 사용하여 자발적 물체 탐색 과제를 수행 하도록 하였다. 자발적 물체 탐색 과제로는 물체 위치 기억, 물체-공간 연합 기억, 새로운 물체 기억 세 가지를 검사하였다. 물체 위치 기억 과제에서는 쥐는 먼저 두 가지 동일한 물체가 동일한 위치에 있는 환경을 세번 씩 오분 동안 경험 한 뒤, 검정 시행에서 두 물체 중 한 물체의 위치를 이동하여 이동한 물체를 인식할 수 있는 지 확인 해 보았다. 물체-공간 연합 기억 과제에서는 두 개 혹은 세 개 물체를 올려놓은 뒤 검정 시행에서 물체의 위치가 서로 바뀌어진 것을 인식하는 지 확인하고자 하였다. 마지막으로 새로운 물체 기억 과제에서는 동일한 위치의 동일한 물체 두 가지를 보여준 뒤 검정 시행에서 동일한 위치에 놓여 있지만 새로운 물체를 쥐에게 보여줌으로써 쥐가 새로운 물체를 인식할 수 있는 지 확인하였다. 행동 결과로는 소대회를 손상시킨 쥐 그룹에서 물체 위치 기억과 물체-공간 연합 기억을 수행해야하는 과제에서 장애를 보였으나 새로운 물체 기억 과제에서는 장애를 보이지 않았다. 이 연구의 실험 결과를 통해 소대회가 물체 인식에 관여하는 것이 아니라 물체와 공간간의 연합 기억에 관여 한다는 사실을 알 수 있었다.