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I ricercatori fanno luce su come il ` delle cellule cerebrali traversa' durante il giorno e la notte

Per traversare con successo in un ambiente, dovete tenere la carreggiata continuamente la velocità e la direzione della vostra testa, anche nello scuro. I ricercatori al centro di Sainsbury Wellcome a UCL hanno scoperto come la persona e le reti delle celle in un'area del cervello chiamato la corteccia retrosplenial codificano questo moto della testa a croce in mouse per permettere al percorso sia durante il giorno che alla notte.

Quando vi sedete su un treno mobile, il mondo passa la vostra finestra alla velocità del moto del carrello, ma gli oggetti nel mondo esterno egualmente stanno muovendo intorno riguardante uno un altro. Uno degli obiettivi principali del nostro laboratorio è di capire come il cervello usa informazioni esterne ed interne per dire la differenza fra a moto allocentrico e basato a egocentrica. Questo documento è il primo punto nell'aiuto noi capisce se le diverse celle realmente abbiano accesso sia aauto-moto che, una volta disponibile, il moto visivo esterno risultante segnala.„

Margrie troy, direttore associato del centro di Sainsbury Wellcome ed autore corrispondente sul documento

Nello studio, pubblicato oggi in neurone, i ricercatori di SWC hanno trovato che la corteccia retrosplenial usa i segnali vestibolari codificare la velocità e la direzione della testa. Tuttavia, quando gli indicatori luminosi sono sopra, la codifica del movimento della è sensibilmente più accurata.

“Quando gli indicatori luminosi sono sopra, i punti di riferimento visivi sono a disposizione per migliorare il preventivo la vostra propria velocità (a cui la vostra testa sta muovendosi). Se non potete codificare molto attendibilmente la vostra velocità di tornitura capa, quindi perdete molto rapidamente il vostro senso dell'orientamento. Ciò potrebbe spiegare perché, specialmente negli ambienti novelli, ci aggraviamo molto alla navigazione una volta che gli indicatori luminosi sono risultati,„ abbiamo detto Margrie troy.

Per capire come il cervello permette al percorso con e senza le indicazioni visive, i ricercatori hanno registrato dai neuroni attraverso tutti i livelli nella corteccia retrosplenial poichè gli animali erano liberi di vagare intorno ad una grande arena. Ciò ha permesso ai neuroscenziati di identificare i neuroni nel cervello chiamato celle di velocità (AHV) della testa a croce, che tengono la carreggiata la velocità e la direzione della testa.

Sepiedeh Keshavarzi, ricercatore senior nel laboratorio di Margrie e autore principale sul documento, anche allora registrato da questi stessi neuroni di AHV durante gli stati testa-fissi per permettere la rimozione di informazioni specifiche motore/sensitive. Paragonando le rotazioni molto precise della testa a croce nello scuro ed in presenza di un'indicazione visiva (grate verticali), ai risultati della circostanza libero-muoventesi, Sepiedeh poteva determinare l'attimo che gli input vestibolari da solo possono generare i segnali capi di velocità angolare, la loro sensibilità a sensibilità del movimento della notevolmente è migliorato quando le informazioni visive sono disponibili.

“Mentre già è stato conosciuto che la corteccia retrosplenial è compresa nella codifica dell'orientamento e del auto-moto spaziali ha guidato il percorso, questo studio ha permesso che noi esaminassimo l'integrazione sia una rete che il livello cellulare. Abbiamo indicato che un unicellulare può vedere entrambi i generi di segnali: vestibolare e visivo. Che cosa era egualmente estremamente importante era lo sviluppo di un compito comportamentistico che ci ha permesso di determinare che i mouse migliorano la loro valutazione della loro propria velocità angolare capa quando un'indicazione visiva è presente. È abbastanza coercitivo che sia la codifica del movimento della che i preventivi della loro velocità di moto entrambi del mouse migliorano significativamente quando le indicazioni visive sono disponibili,„ Margrie troy commentato.

I punti seguenti saranno di esplorare le vie che portano le informazioni vestibolari e visive alla corteccia retrosplenial ed a dove questi segnali potrebbero essere trasmessi. Ora sappiamo che c'è, per esempio, un forte ciclo di feedback con la corteccia visiva primaria che egualmente riceve i segnali del motore per quanto riguarda velocità di marcia. Gli esperimenti futuri destinati per isolare e manipolare i tipi specifici di attività neurali ci informeranno quanto a come la corteccia rende chiari i segnali generati auto-moto da quei allocentrici, un trattamento che è critico a come traversiamo attraverso un mondo visivo complesso.

Source:
Journal reference:

Keshavarzi, S., et al. (2021) Multisensory coding of angular head velocity in the retrosplenial cortex. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2021.10.031.