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Os pesquisadores derramam a luz em como o ` dos neurónios navega' durante dia e noite

Para navegar com sucesso em um ambiente, você precisa de seguir continuamente a velocidade e o sentido de sua cabeça, mesmo na obscuridade. Os pesquisadores no centro de Sainsbury Wellcome em UCL descobriram como o indivíduo e as redes das pilhas em uma área do cérebro chamado o córtice retrosplenial codificam este movimento principal angular nos ratos para permitir a navegação durante o dia e na noite.

Quando você se senta em um comboio movente, o mundo passa seu indicador na velocidade do movimento do carro, mas os objetos no mundo externo igualmente estão movendo-se ao redor relativo a um outro. Um dos alvos principais de nosso laboratório é compreender como o cérebro se usa informação externo e interna para dizer a diferença entre o movimento aliocêntrico e egocêntrico-baseado. Este papel é a primeira etapa em ajudar-nos compreende se as pilhas individuais têm realmente o acesso ao auto-movimento e, quando disponível, o movimento visual externo resultante sinaliza.”

Troy Margrie, director adjunto do centro de Sainsbury Wellcome e autor correspondente no papel

No estudo, publicado hoje no neurônio, os pesquisadores de SWC encontraram que o córtice retrosplenial usa sinais vestibular codificar a velocidade e o sentido da cabeça. Contudo, quando as luzes estão ligada, a codificação do movimento principal é significativamente mais exacta.

“Quando as luzes estão ligada, os marcos visuais estão disponíveis para melhorar a avaliação sua própria velocidade (em qual sua cabeça se está movendo). Se você não pode muito confiantemente codificar sua velocidade de giro principal, a seguir você perde muito rapidamente seu sentido de sentido. Isto pôde explicar porque, particularmente em ambientes novos, nós nos tornamos muito mais ruins na navegação uma vez que as luzes são despejadas,” dissemos Troy Margrie.

Para compreender como o cérebro permite a navegação com e sem sugestões visuais, os pesquisadores gravaram dos neurônios através de todas as camadas no córtice retrosplenial porque os animais estavam livres vaguear em torno de uma grande arena. Isto permitiu os neurocientistas de identificar os neurônios no cérebro chamado as pilhas principais angulares (AHV) da velocidade, que seguem a velocidade e o sentido da cabeça.

Sepiedeh Keshavarzi, research fellow superior no laboratório de Margrie, e autor principal no papel, também gravado então destes mesmos neurônios de AHV durante condições cabeça-fixas para permitir a remoção da informação específica sensorial/motor. Comparando rotações principais angulares muito precisas na obscuridade e na presença de uma sugestão visual (gratings verticais), com os resultados da circunstância livre-móvel, Sepiedeh podia determinar o quando onde as entradas vestibular apenas podem gerar os sinais principais da velocidade angular, sua sensibilidade dirigir a velocidade do movimento é melhorado vastamente quando a informação visual está disponível.

“Quando já se soube que o córtice retrosplenial está envolvido na codificação da orientação e do auto-movimento espaciais guiou a navegação, este estudo permitiu que nós olhassem a integração a rede e nível celular. Nós mostramos que uma única pilha pode considerar ambos os tipos dos sinais: vestibular e visual. O que era igualmente criticamente importante era a revelação de uma tarefa comportável que nos permitisse de determinar que os ratos melhoram sua avaliação de sua própria velocidade angular principal quando uma sugestão visual esta presente. É a obrigação bonita que a codificação do movimento principal e as avaliações de sua velocidade do movimento ambas do rato melhoram significativamente quando as sugestões visuais estão disponíveis,” Troy comentado Margrie.

Os passos seguintes serão explorar os caminhos que trazem a informação vestibular e visual ao córtice retrosplenial e a onde estes sinais puderam ser retransmitidos. Nós sabemos agora que há, por exemplo, um laço de feedback forte com o córtice visual preliminar que igualmente recebe sinais do motor em relação a velocidade running. As experiências futuras projetadas isolar e manipular tipos específicos de actividade neural informar-nos-ão a respeito de como o córtice disambiguates sinais gerados auto-movimento dos aliocêntricos, um processo que seja crítico a como nós navegamos através de um mundo visual complexo.

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.