Aviso: Esta página é uma tradução automática da página original em inglês. Por favor note uma vez que as traduções são geradas por máquinas, não tradução tudo será perfeita. Este site e suas páginas da Web destinam-se a ler em inglês. Qualquer tradução deste site e suas páginas da Web pode ser imprecisas e imprecisos no todo ou em parte. Esta tradução é fornecida como uma conveniência.

As ajudas novas da aproximação estudam o processo de tomada de decisão no cérebro

Sem mal observar, nós fazemos decisões incontáveis: para girar à esquerda ou exactamente o barramento? Para esperar ou acelerar? Para olhar ou ignorar? Em vésperas destas decisões o cérebro avalia a informação sensorial e somente então ele gera um comportamento. Pela primeira vez, os cientistas no Max Planck Institute da neurobiologia podiam seguir tal processo de tomada de decisão durante todo um cérebro vertebrado inteiro. Sua aproximação nova mostra como e onde o cérebro dos zebrafish transforma o movimento do ambiente em uma decisão que faça com que os peixes nadem em um sentido específico.

Os zebrafish novos são minúsculos. Seu cérebro não é muito mais grande do que aquele de uma mosca e quase transparente. “Nós podemos conseqüentemente olhar no cérebro inteiro e ver o que acontece, por exemplo, quando uma decisão é feita,” explica Elena Dragomir, que fez exactamente esta. “A primeira etapa era encontrar um paradigma comportável que nós poderíamos usar para estudar a tomada de decisão,” diz Elena Dragomir. Outras espécies animais, por exemplo, são mostradas os pontos que se movem mais ou menos em um sentido. Os animais podem ser treinados para indicar sua resolução sobre o sentido do movimento dos pontos, e se está correcto, recebem uma recompensa. Os neurobiólogo do grupo de Ruben Portugues têm adaptado agora esta instalação experimental para zebrafish. “O truque é que nós usamos um comportamento seguro chamado a resposta do optomotor como um readout da decisão do peixe”.

Se um peixe deriva em uma corrente, uma imagem do ambiente move-se após seus olhos. Os peixes nadarão na direcção do fluxo ótico percebido para impedir derivar. Os pontos moventes podem provocar esta resposta do optomotor no laboratório, e os peixes girarão para a esquerda ou para a direita, segundo o sentido dos pontos moventes. “Nós podemos igualmente variar a dificuldade da decisão, mudando a força do estímulo visual,” explicamos Ruben Portugues. “Se uma porcentagem mais alta dos pontos se move em um sentido, os peixes girarão mais rapidamente e mais confiantemente para o sentido correcto.”

Através do microscópio, os pesquisadores poderiam observar que o cérebro dos peixes registra os pontos moventes e integra este movimento direccional a tempo. Depois que bastante evidência foi acumulada, provoca então uma decisão para nadar no sentido percebido dos pontos moventes.

De onde os pontos se movem para?

A decisão a respeito de quando e em que sentido os peixes girarão correlações com o teste padrão do movimento dos pontos.

Isto poderia tomar até diversos segundos e não é definida um reflexo, que fosse uma resposta imediata a um estímulo sensorial. Esta acumulação de informação sensorial é ao longo do tempo igualmente parte de modelos da tomada de decisão em outras espécies animais.”

Vilim Stih, co-autor do estudo

Em contraste com estas espécies, os pesquisadores podem traçar quase todas as regiões de contribuição do cérebro que são a base deste processo de decisão nos zebrafish larval.

Os conjuntos Neuronal na região do pretectum/thalamus, por exemplo, são prováveis processar a entrada visual. Os neurônios no hindbrain provocam provavelmente o giro e os movimentos nadadores. “No núcleo interpeduncular” (IPN), os pesquisadores encontraram os testes padrões da actividade que correlacionaram fortemente à taxa de giro dos peixes. Com seu comportamento integrado, a neurofisiologia e a aproximação da modelagem, os pesquisadores Martinsried-baseados criaram possibilidades completamente novas para investigar a circulação da informação durante a tomada de decisão no cérebro vertebrado.

Source:
Journal reference:

Dragomir, E.I., et al. (2019) Evidence accumulation during a sensorimotor decision task revealed by whole-brain imaging. Nature Neuroscience. doi.org/10.1038/s41593-019-0535-8.