Información dirigida en el cerebro de rata

WIKIMEDIA, BENMITCHLos científicos lograron una mayor comprensión de la conectividad del cerebro de los mamíferos al demostrar que el hipocampo, un centro central de procesamiento de información, envía impulsos de manera selectiva a diferentes áreas del cerebro durante comportamientos particulares. Los resultados del estudio, que se llevó a cabo en ratas, se publicaron hoy (30 de abril) en Science.

“Este último resultado está en línea con la idea de que no son estas vías preferidas para obtener información específica” dijo el neurocientífico de sistemas Joshua Gordon de la Universidad de Columbia en Nueva York, quien no participó en el trabajo. “Podría haber sido que el hipocampo envió información indiscriminadamente a las estructuras aguas abajo que luego extrajeron la información que necesitaban. . . . Pero, en cambio, parece que [ocurre] algún preprocesamiento, en el que el hipocampo envía preferentemente un tipo de información a una región del cerebro y otro tipo a otra región del cerebro” añadió. «Eso es genial».

La parte posterior del…

Había, en principio, dos posibilidades, dijo el neurobiólogo cognitivo Thomas Klausberger de la Universidad de Medicina. de Viena que dirigió el nuevo estudio. Una era que la parte ventral actuaba como un transmisor de radio, donde se transmitía toda la información y las áreas objetivo sintonizaban la información que necesitaban, filtrando el resto, explicó. El otro fue que se comportó más como una oficina de correos, donde la información se envía específicamente a un destinatario específico, dijo Klausberger.

Para determinar qué escenario era correcto, el equipo de Klausberger registró la actividad eléctrica de las neuronas en el hipocampo ventral. de ratas durante diferentes tareas de comportamiento. Luego, los investigadores utilizaron un enfoque optogenético para estimular específicamente la amígdala, la corteza prefrontal o el núcleo accumbens, lo que provocó que los impulsos se enviaran de regreso al hipocampo. Al comparar la actividad hipocampal optogenética con la inducida por el comportamiento, los investigadores pudieron determinar qué comportamientos se habían dirigido a qué regiones del cerebro de las ratas.

Fue una forma muy inteligente de identificar qué células proyectan dónde y demostrar que tienen diferentes propiedades de codificación según el lugar al que vayan, dijo Gordon.

Mientras las ratas exploraban libremente un entorno abierto, sus hipocampos enviaban información a los tres objetivos. Sin embargo, durante el comportamiento dirigido a un objetivo, en el que las ratas recibieron una recompensa por navegar a una zona en particular, se activaron ciertas neuronas del hipocampo que se proyectaban al núcleo accumbens y la corteza prefrontal, mientras que se inhibía un subconjunto de neuronas que se proyectaban al núcleo accumbens. Por último, durante una tarea que puso a las ratas ansiosas, se activaron las neuronas del hipocampo que se dirigían específicamente a la corteza prefrontal.

Los resultados sugieren que dependiendo de qué información llega [al hipocampo], esa información se procesa. selectivamente y dirigido al objetivo apropiado, dijo Gyrgy Buzski del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York. Los hallazgos también indican que existe una división del trabajo que ahorra recursos, dijo Buzski, quien no participó en el trabajo, una especie de estrategia inteligente de ahorro de energía para el cerebro.

Comprender exactamente cómo el hipocampo clasifica y La próxima gran pregunta es la próxima gran pregunta que debe enviarse a los paquetes de información, dijo el psicólogo Michael Fanselow de la Universidad de California en Los Ángeles, quien no participó en el trabajo. Por ahora, sin embargo, los resultados podrían estimular la investigación traslacional en trastornos como la ansiedad o el trastorno de estrés postraumático. Un problema con muchas drogas psicoactivas es que afectan a todo el cerebro y crean una gran cantidad de efectos deseados y efectos indeseables combinados, dijo Fanselow. Estos últimos resultados en ratas sugieren que, en el futuro, podremos ayudar a esas condiciones dirigiéndonos a grupos específicos de células dentro del hipocampo, añadió.

S. Ciocchi et al., Enrutamiento de información selectiva por neuronas de proyección CA1 del hipocampo ventral, Science, 348:560-63 , 2015.

¿Le interesa leer más?

The Scientist ARCHIVES

Conviértase en miembro de

Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest, ediciones digitales de The Scientist , artículos destacados, ¡y mucho más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí