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I ricercatori scoprono la popolazione undescribed dei neuroni che aiutano i movimenti di occhio di controllo

L'università di Alabama ai ricercatori di Birmingham ha scoperto una popolazione non ancora documentata dei neuroni che contribuiscono a gestire i nostri occhi mentre osservano nello spazio tridimensionale.

Durante la visualizzazione normale, dirigiamo i nostri occhi fra gli oggetti nello spazio tridimensionale molte volte un il minuto. Con ogni cambiamento, gli occhi destri e sinistri gireranno, generalmente nella stessa direzione, ma principalmente dai gradi differenti di rotazione. Questi movimenti disuguali sono conosciuti come saccades disgiuntivi.

I saccades disgiuntivi differiscono altri da due movimenti di occhio: uno, chiamato saccades coniugati, dove gli occhi girano nell'unisono ed i movimenti di un occhio simmetrici chiamati di vergence, dove gli occhi girano nell'uguale ma di fronte alle direzioni. Il meccanismo di fondo per i saccades disgiuntivi non è conosciuto.

Parecchi modelli del movimento di occhio hanno predetto l'esistenza di una popolazione dei neuroni chiamati neuroni di burst di saccade-vergence, o SVBNs, che avrebbe prodotto solamente un burst di attività durante i saccades disgiuntivi, mentre non infornando durante gli altri due tipi di movimenti di occhio.

I ricercatori di UAB, piombo da Julie Quinet, Ph.D., cercato per questi neuroni presunti in una regione del mesemcefalo individuato vicino al nucleo oculomotore hanno chiamato la formazione reticolare mesencephalic centrale, o il cMRF.

Gli studi anatomici recenti avevano suggerito che il cMRF potrebbe contenere i neuroni di premotor in questione nel controllo neurale dei saccades disgiuntivi.

Facendo uso delle registrazioni del cervello dai resi preparati, Quinet ed i colleghi hanno trovato e registrato 18 SVBNs nel cMRF.

A nostra conoscenza, nessuna tale classe di celle è stata riferita negli studi priori della registrazione.„

Julie Quinet, ricercatore V, dipartimento di oftalmologia e scienze visive, università di Alabama a Birmingham

Questa popolazione novella di SVBNs video tre caratteristiche uniche che sono state prevedute dai modelli: 1) i neuroni scaricati quando gli animali hanno eseguito un saccade disgiuntivo; 2) i neuroni sono rimanere silenziosi durante i saccades coniugati chiamati del movimento di occhio di unisono ed anche durante il movimento di occhio quando gli occhi girano nell'uguale ma di fronte alle direzioni, chiamato movimento di occhio simmetrico di vergence.

3) I neuroni scoppiati indipendentemente dalla direzione -- rightward o leftward -- del saccade disgiuntivo. Ancora, i burst delle punte durante i saccades disgiuntivi altamente sono stati correlati con velocità di vergence -- la velocità a cui gli occhi si muovono verso o a partire da a vicenda.

Intrigante, la metà delle celle registrate ha aumentato la loro portata del riscaldamento per i saccades disgiuntivi di convergenza, mentre la metà ha aumentato la loro portata del riscaldamento per i saccades di disgiuntivo di divergenza.

Quinet ed i colleghi dicono che ulteriori studi sui saccades disgiuntivi nelle aree del cervello che possono assicurare l'input a SVBNs possono contribuire a spiegare ed avanzare le soluzioni per trattare lo strabismo, una circostanza in cui gli occhi non allineano correttamente a vicenda mentre esaminano un oggetto.

I risultati di questi studio e studi precedenti altrove e a UAB, Quinet dice, suggeriscono che SVBNs potrebbe svolgere un ruolo in tutte le componenti delle risposte vicine di triade -- accomodazione della lente, riduzione pupillary e vergence.

Source:
Journal reference:

Quinet, J., et al. (2020) Neural control of rapid binocular eye movements: Saccade-vergence burst neurons. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2015318117.