Un equipo de neurocientíficos del Sainsbury Wellcome Center ha identificado un circuito en la corteza visual primaria (V1) del cerebro que integra señales de movimiento visual y de la cabeza. El estudio, publicado en la revista Neuron, aclara los mecanismos mediante los cuales las entradas visuales y vestibulares en el cerebro se suman para permitir respuestas conductuales apropiadas.
El equipo identificó un sitio en la corteza visual primaria donde convergen las señales vestibulares y las señales visuales, y determinó que las señales vestibulares provienen de la corteza retroesplenial, un área del cerebro que codifica información crítica para la navegación espacial a lo largo del día a día.
Procedimiento experimental
Para identificar las áreas dentro de V1 que podrían tener acceso a las señales de movimiento de cabeza, los investigadores usaron sondas de Neuropixels de última generación para hacer un registro desde el cerebro de los ratones que se rotaron pasivamente. Las grabaciones iniciales se llevaron a cabo en completa oscuridad para garantizar que no hubiera entrada visual y los datos mostraron que las neuronas V1 de la capa 6 (L6) transmiten información sobre el movimiento de la cabeza durante la rotación.
La segunda parte del estudio, que utilizó grabaciones intracelulares, se centró en qué aspectos del movimiento de la cabeza podrían estar codificados por dicha actividad. Al lesionar los canales vestibulares y hacer girar a los animales a diferentes velocidades, el equipo pudo ver que la gran mayoría de las neuronas V1 L6 reciben entradas sinápticas cuya actividad proporciona una estimación confiable de la velocidad de la cabeza.
Para investigar la integración de las señales de cabeza y movimiento visual en células V1 L6 individuales, se obtuvieron nuevamente registros intracelulares de ratones mientras se rotaban en un estímulo visual estático. Luego se compararon estos resultados con datos de rotaciones en la oscuridad.
Se descubrió que las neuronas L6 reciben un conjunto de entradas distintas de las que transmiten información de movimiento visual y que estas señales suman linealmente para distinguir el movimiento interno del externo y su combinación.
«lo más sorprendente fue ver cómo estas señales se representan en la red local. A pesar de explorar solo una pequeña fracción del espacio del estímulo vestibular, casi todas las células respondían», DIJO el profesor TROY W. Margrie
La parte final del estudio se centró en una fuente potencial de las señales de movimiento de la cabeza. La corteza retroesplenial (RSP), un área del cerebro involucrada en la navegación espacial, se propuso como posible candidato debido a su conectividad monosináptica con V1 L6 y su relevancia funcional propuesta. Para probar esta teoría, los pseudovirus se usaron para expresar un indicador de calcio que permitía el registro óptico de las señales de salida de las neuronas RSP. Los datos mostraron que RSP proporciona una ruta plausible para la integración de las señales de movimiento de la cabeza.
El profesor Troy W. Margrie, autor principal del estudio, comentó que estos hallazgos juegan un papel importante para comprender el procesamiento espacial. «Estos nuevos datos plantean la posibilidad de que se transmitan varios tipos de información espacial. En este sentido, L6 podría servir como un locus para la modulación dependiente del contexto de la señalización sensorial en la corteza».
Fuente: Science Daily; Neuron
1 comentario
Que buena investigación, me parece inquietante que se integren los movimientos de la cabeza en el área primaria de la corteza visual, cuando se entiende que esta área no tiene funciones integrativas en la vision.
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