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Mehdi Bayati

• The CRISP (Content Representation, Intrinsic Sequences, and Pattern completion) theory has recently proposed that episodic memories are best represented by temporal sequences of neural activation patterns and that the hippocampal circuit is optimized to store these sequences. In this thesis, we investigate how and under which conditions hippocampal function in spatial memory and episodic memory can be accounted for in a unified model. We find that memory performance depends on both the network’s ability to perform robust retrieval of sequences from CA3 and pattern completion of individual patterns through the feedforward projections. Both factors, in turn, depend on the relative contributions of the external inputs and recurrent drive on CA3 activity. We also used the same framework to study the spatial responses of the cells in different subregions. In contrast to sequence memory the nature of the stored CA3 patterns have little effect on spatial responses of CA3 cells.
• Die CRISP Theorie besagt, dass episodische Erinnerungen durch Sequenzen neuronaler Aktivitätsmuster repräsentiert werden und dass die hippocampale Schleife dafür optimiert ist solche Sequenzen zu speichern. Wir untersuchen wie und unter welchen Bedingungen die Funktion des Hippocampus im räumlichen sowie im episodischen Gedächtnis in einem einheitlichen Modell implementiert werden kann. Die Speicherleistung, so stellt sich heraus, ist abhängt sowohl vom robusten Abruf von Sequenzen aus der CA3-Region, als auch von der Fähigkeit des Netzwerks, einzelne Muster durch die Vorwärtsprojektionen zu vervollständigen. Diese beiden Faktoren wiederum werden beeinflusst durch die relativen Einflüsse der externen und der rekurrenten Eingaben auf die CA3-Aktivität. Im selben Modell wurde die Ortsaktivität der Zellen in den verschiedenen Unterregionen untersucht. Im Gegensatz zum Sequenzgedächtnis hat die Art der gespeicherten CA3-Muster wenig Einfluss auf die räumlichen Reaktionen der CA3-Zellen.