It is generally believed that the hippocampus plays a crucial role in declarative memory—remembering facts and events—but not in gradual stimulus-response association or incremental value learning. Based on the finding that CA1 conveys strong value signals during dynamic foraging, we investigated the possibility that the hippocampus contributes to incremental value learning. Specifically, we examined effects of inactivating different subregions of the dorsal hippocampus on behavioral performance of mice performing a dynamic foraging task in a modified T-maze. A reinforcement learning model-based analysis indicated that inactivation of CA1, but not dentate gyrus, CA3, or CA2, impaired trial-by-trial updating of chosen value without affecting value-dependent action selection. As a result, it took longer for CA1-inactivated mice to bias their choices toward the higher-reward-probability target after changes in reward probability. Our results indicate, contrary to the traditional view, that the hippocampus, especially CA1, might contribute to incremental value learning under certain circumstances.
일반적으로 해마는 점진적인 자극-반응 연결이나 가치학습이 아닌 사실과 사건을 기억하는 선언적 기억에 중요한 역할을 하고 있다고 알려져 있다. 우리는 역동적인 섭식활동 중에 해마 CA1에서 강한 가치 신호를 관찰하였고 이를 기반으로 해마가 점진적 가치학습에 기여할 가능성을 탐구하였다. 구체적으로 나아가 우리는 쥐의 등쪽 해마 하위 구조 각각을 역동적인 섭식활동이 수행되는 변형된 T 모양의 미로에서 억제하여 효과를 관찰하였다. 보상강화학습 모델을 기반으로 한 분석에서 가치 의존적인 행동 선택과 상관없이 매 시도 발생하는 선택에 대한 가치 업데이트가 DG, CA3 또는 CA2가 아닌 CA1을 억제하였을 때 손상됨을 확인하였다. 그 결과로 CA1이 억제된 쥐에서 보상 확률이 변한 후 높은 보상 확률로의 선택 편향이 느려졌다. 우리의 결과는 기존의 관점과 달리 해마, 특히 CA1이 특정 상황 안에서 점진적인 가치학습에 기여할 것이라는 것을 암시해준다.
