La navegación en mamíferos, incluidos humanos y roedores, depende de redes neuronales especializadas que codifican la ubicación y trayectoria del animal en el medio ambiente, que sirve esencialmente como un GPS, hallazgos que condujeron al Premio Nobel de Medicina 2014. El fracaso de estas redes para funcionar correctamente,Como se observa en la enfermedad de Alzheimer y otras afecciones neurológicas, resulta en una desorientación severa y déficits de memoria. Los investigadores de NERF VIB-imec-KU Leuven han descubierto sorprendentes patrones de actividad neural en un área del cerebro llamada corteza retroesplenial que puede ayudar con la memoria espacialy navegación.
El primer ejemplo de codificación de información espacial es la activación de las llamadas células de lugar en el hipocampo, un área del cerebro conocida por su papel en la navegación y la formación de la memoria. Coloque las células en llamas cuando un animal ingresa a un lugar específico en su entorno.dada la ubicación, solo una pequeña fracción de las células del lugar está activa, dejando a las neuronas restantes en gran parte silenciosas. Este patrón de disparo disperso maximiza el almacenamiento de información en las redes de memoria, pero al mismo tiempo minimiza las demandas de energía.
El hipocampo, sin embargo, no es la única área del cerebro involucrada en la orientación espacial y el aprendizaje. La corteza retroesplenial también es muy activa durante la navegación y la recuperación de la memoria y conecta el hipocampo a la corteza visual y otras áreas del cerebro. Daño a lala corteza retroesplenial produce déficit de memoria y desorientación, y los pacientes con enfermedad de Alzheimer han reducido la actividad en su corteza retroesplenial.
Para comprender mejor el papel de la corteza retrosplenial, los doctores Dun Mao y Steffen Kandler, investigadores de los laboratorios de los profesores Vincent Bonin y Bruce McNaughton en NERF, midieron su actividad en ratones que se movían en una cinta de correr equipada con estímulos táctiles.En este entorno, podían rastrear con precisión el comportamiento y la ubicación del animal. Al combinar el etiquetado genético de las neuronas corticales y las técnicas microscópicas vivas altamente sensibles, los investigadores pudieron comparar la actividad de las neuronas en la corteza retrosplenial con las del hipocampo.
"Los estudios anteriores solo podían registrar desde unas pocas neuronas retrosplementarias simultáneamente. Con nuestra técnica de imagen celular, podríamos monitorear la actividad de cientos a miles de neuronas simultáneamente, lo que nos dio una visión rica de los patrones de actividad de las neuronas", explica el profesorVincent Bonin.
Los investigadores descubrieron un nuevo grupo de células que se disparan en secuencias suaves a medida que los animales corren en el medio ambiente. Su actividad se parecía a la de las células del lugar del hipocampo en términos de sus escasas propiedades de activación; sin embargo, las neuronas retrosplenales respondían de manera diferente a las entradas sensoriales.
Estos resultados indican que la corteza retrosplenial lleva una rica actividad espacial, cuyos mecanismos pueden ser parcialmente diferentes a los del hipocampo. Allanan el camino para una mejor comprensión de cómo nuestro cerebro procesa la información espacial. Prof. Vincent Bonin: "El siguiente paso es investigar directamente la relación entre la actividad retrosplenial y el hipocampo, así como su vínculo con las entradas visuales. También será interesante saber cómo la actividad en la corteza retrosplenial se relaciona con el desarrollo de diferentes enfermedades neuronales en modelos de ratón ".
El estudio es una colaboración internacional entre los laboratorios del Dr. Vincent Bonin en NERF y el Dr. Bruce McNaughton en la Universidad de Lethbridge, Canadá. El Dr. Bonin es investigador principal en NERF y VIB desde 2011 y profesor asociado en KU Leuven desde2017 Asistente desde 2012. El Dr. McNaughton es AHFMR / AIHS Polaris Research Chair en el Centro Canadiense de Neurociencia del Comportamiento de la Universidad de Lethbridge, y Distinguido Profesor de Neurobiología y Comportamiento en UC Irvine. El Dr. McNaughton ocupó un puesto de Científico Visitante Senioren NERF de 2010 a 2013. El trabajo fue apoyado por subvenciones centrales de imec, VIB y KU Leuven y del Gobierno de Flandes, así como premios de investigación de FWO, Alberta Innovates: Health Solutions, NSERC y NSF.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por VIB . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :