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Los investigadores vierten la luz en cómo el ` de las neuronas navega' durante día y noche

Para navegar con éxito en un ambiente, usted necesita rastrear contínuo la velocidad y la dirección de su cabeza, incluso en la oscuridad. Los investigadores en el centro de Sainsbury Wellcome en UCL han descubierto cómo el individuo y las redes de células en un área del cerebro llamado la corteza retrosplenial codifican este movimiento principal angular en ratones para habilitar la navegación durante el día y en la noche.

Cuando usted se sienta en un tren móvil, el mundo pasa su ventana a la velocidad del movimiento del coche, pero los objetos en el mundo externo también se están moviendo alrededor en relación con uno otro. Uno de los objetivos principales de nuestro laboratorio es entender cómo el cerebro utiliza información externa e interna para informar la diferencia entre el movimiento alocéntrico y egocéntrico-basado. Este papel es el primer paso en la ayuda de nosotros entiende si las células individuales tienen real acceso al uno mismo-movimiento y, cuando está disponible, el movimiento visual externo resultante hace señales.”

Troy Margrie, director adjunto del centro de Sainsbury Wellcome y autor correspondiente en el papel

En el estudio, publicado hoy en neurona, los investigadores de SWC encontraron que la corteza retrosplenial utiliza señales vestibulares de codificar la velocidad y la dirección de la culata de cilindro. Sin embargo, cuando las luces están prendido, la codificación del movimiento principal es más exacta.

“Cuando las luces están prendido, los puntos de referencia en tierra visuales están disponibles para mejorar presupuesto su propia velocidad (en cuál se está moviendo su cabeza). Si usted no puede codificar muy seguro su velocidad que gira principal, después usted pierde muy rápidamente su sentido de la dirección. Esto pudo explicar porqué, determinado en ambientes nuevos, hacemos mucho peores en la navegación una vez que se apagan las luces,” dijimos Troy Margrie.

Para entender cómo el cerebro habilita la navegación con y sin señales de entrada visuales, los investigadores registraron de las neuronas a través de todas las capas en la corteza retrosplenial pues los animales estaban libres de vagar por alrededor de una arena grande. Esto permitió a los neurólogos determinar las neuronas en el cerebro llamado las células principales angulares (AHV) de la velocidad, que rastrean la velocidad y la dirección de la culata de cilindro.

Sepiedeh Keshavarzi, profesor investigador mayor en el laboratorio de Margrie, y autor importante en el papel, también entonces registrado de estas mismas neuronas de AHV durante condiciones culata de cilindro-fijas para permitir el retiro de la información sensorial/del motor específica. Comparando rotaciones principales angulares muy exactas en la oscuridad y en presencia de una señal de entrada visual (rejillas verticales), con los resultados de la condición de libre-mudanza, Sepiedeh podía determinar el rato que las entradas vestibulares solamente pueden generar las señales principales de la velocidad angular, su sensibilidad de dirigir velocidad del movimiento se perfecciona sumamente cuando la información visual está disponible.

“Mientras que era sabido ya que la corteza retrosplenial está implicada en la codificación de la orientación y del uno mismo-movimiento espaciales condujo la navegación, este estudio permitió que observáramos la integración una red y el nivel celular. Mostramos que una célula puede ver ambas clases de señales: vestibular y visual. Cuál era también crítico importante era el revelado de una tarea del comportamiento que nos permitió determinar que los ratones perfeccionan su apreciación de su propia velocidad angular principal cuando una señal de entrada visual está presente. Es el obligar bonito que la codificación del movimiento principal y los presupuestos de su velocidad del movimiento ambos del ratón importante perfeccionan cuando las señales de entrada visuales están disponibles,” Troy comentado Margrie.

Los pasos siguientes serán explorar los caminos que traen la información vestibular y visual a la corteza retrosplenial y a donde estas señales se pudieron retransmitir. Ahora sabemos que hay, por ejemplo, un bucle de retroalimentación fuerte con la corteza visual primaria que también recibe señales del motor referente a velocidad corriente. Los experimentos futuros diseñados para aislar y para manipular tipos específicos de actividad de los nervios nos informarán en cuanto a cómo la corteza quita ambigüedades de señales generadas uno mismo-movimiento las alocéntricas, un proceso que sea crítico a cómo navegamos a través de un mundo visual complejo.

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.