Abstract Reactivation of place cells during sharp-wave ripples in the hippocampus is important for memory consolidation. However, whether hippocampal reactivation is affected by the values of events experienced by the animal is largely unknown. Here, we investigated whether place cells in the dorsal (dHP) and intermediate (iHP) hippocampus of rats are differentially reactivated depending on the value associated with a place during the learning of places associated with higher-value rewards in a T-maze. Place cells in the iHP representing the high-value location were reactivated significantly more frequently than those representing the low-value location, characteristics not observed in the dHP. In contrast, the activities of place cells in the dHP coding the routes leading to high-value locations were replayed more than those in the iHP. Our findings suggest that value-based differential reactivation patterns along the septotemporal axis of the hippocampus may play essential roles in optimizing goal-directed spatial learning for maximal reward. Teaser Information carried by sharp-wave ripples differ qualitatively between the dorsal and intermediate hippocampal regions.

Goal-directed navigation requires the hippocampus to process spatial information in a value-dependent manner, but its underlying mechanism needs to be better understood. Here, we investigated whether the dorsal (dHP) and intermediate (iHP) regions of the hippocampus differentially function in processing place and its associated value information. Rats were trained in a place-preference task involving reward zones with different values in a visually rich virtual reality environment where two-dimensional navigation was possible. Rats learned to use distal visual scenes effectively to navigate to the reward zone associated with a higher reward. Inactivation of both dHP and iHP with muscimol altered the efficiency and precision of wayfinding behavior, but iHP inactivation induced more severe damage, including impaired place preference. Our findings suggest that the iHP is more critical for value-dependent navigation toward higher-value goal locations.

Abstract Goal-directed navigation requires the hippocampus to process spatial information in a value-dependent manner, but its underlying mechanism needs to be better understood. Here, we investigated whether the dorsal (dHP) and intermediate (iHP) regions of the hippocampus differentially function in processing place and its associated value information. Rats were trained in a place-preference task involving reward zones with different values in a visually rich VR environment where two-dimensional navigation was possible. Rats learned to use distal visual scenes effectively to navigate to the reward zone associated with a higher reward. Inactivation of the dHP or iHP with muscimol altered navigational patterns differentially. Specifically, measurements of the efficiency and accuracy of wayfinding behavior using directional analysis showed that iHP inactivation induced more severe damage to value-dependent navigation than dHP inactivation. Our findings suggest that the dHP is more critical for accurate spatial navigation to the target location per se, whereas the iHP is critical for finding higher-value goal locations.