Las neuronas del hipocampo en ratas mapean con precisión la posición de un objeto en movimiento
El panel (a) muestra a la rata sentada en medio de una configuración de realidad aumentada con una barra de luz verde moviéndose a su alrededor. El panel (b) muestra la vista de arriba hacia abajo del laberinto. El panel (c) muestra la actividad de cuatro neuronas diferentes en función de la posición de la barra. Las neuronas codifican la posición angular de la barra de luz incluso cuando la rata no se mueve, desafiando así la hipótesis prevaleciente de que el hipocampo requiere exploración para crear un mapa abstracto del espacio. Crédito: Dr. Mayank Mehta
Comprender cómo el cerebro crea un mapa del espacio que nos rodea tiene implicaciones para la investigación de trastornos del aprendizaje y la memoria que van desde el autismo hasta la enfermedad de Alzheimer, donde los sujetos a menudo tienen una percepción incorrecta del espacio-tiempo y los eventos. . Anteriormente, se pensaba que solo las neuronas en la corteza visual podían mapear la posición de los objetos en movimiento, y que el hipocampo, la parte del cerebro que crea la memoria, requería exploración espacial o una tarea cognitiva para poder contribuir.
Un nuevo estudio de la UCLA ha descubierto que las neuronas del hipocampo en ratas mapean con precisión la posición de un objeto en movimiento incluso cuando la rata está inmóvil. Los resultados desafían la idea de que el hipocampo, una región del cerebro involucrada en el aprendizaje y la memoria, solo codifica un mapa del espacio basado en el movimiento.
Estos nuevos hallazgos resuelven acertijos de larga data sobre la función del hipocampo y abren muchas vías nuevas para desarrollar un diagnóstico y tratamiento tempranos para los trastornos de la memoria, dice Mayank R. Mehta, Ph.D., director del Centro de Neurofísica WM Keck de la UCLA y profesor en los departamentos de física, neurología y electricidad e informática. ingeniería en UCLA.
«Por ejemplo», dijo, «permite a los científicos estudiar los déficits cognitivos, como la memoria de un sujeto de los eventos que lo rodean, el déficit más común en la enfermedad de Alzheimer».
El estudio, publicado en Nature, fue realizado por científicos del Centro WM Keck, incluidos los autores principales Chinmay Purandare, Ph.D., y Shonali Dhingra, Ph.D.
Un experimento de realidad virtual
Usando un laberinto de realidad virtual modificado para ratas desarrollado para probar la función de memoria del hipocampo, los investigadores c Creó una sola barra de luz en la pantalla de realidad virtual que se movía alrededor de la rata, «como si una persona caminara a tu alrededor mientras estás sentado», explicó el Dr. Mehta. Estudios previos habían encontrado que estímulos tan simples no activaban el hipocampo. Los investigadores de la UCLA, con la hipótesis de que el motivo era el tamaño de los estímulos, hicieron que el tamaño de la barra fuera grande desde la perspectiva de la rata.
Al medir las señales neuronales, encontraron la mayoría de las neuronas en el hipocampo de la rata. respondió a la barra de luz, registrando su posición exacta, la dirección en la que se movía e incluso su distancia y grado angular de la rata. Las neuronas también codificaron características de identificación de la barra de luz, como su color y textura.
Los resultados anulan la idea de que el hipocampo requiere movimiento en el espacio para crear un mapa espacial. La respuesta neuronal «es bastante similar a los patrones de actividad en las cortezas visuales», dijo el Dr. Mehta. «Eso tiene sentido ya que la corteza visual es una fuente importante de información para el hipocampo».
El equipo planea continuar usando el sistema de realidad virtual para experimentos para comprender la actividad neuronal de los pacientes, incluidos aquellos con déficit de memoria. como la enfermedad de Alzheimer.
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El experimento de realidad virtual con ratas ofrece nuevos conocimientos sobre cómo las neuronas permiten el aprendizaje Más información: Chinmay S. Purandare et al, Barra de luz en movimiento evoca la selectividad espacial vectorial en la rata inmóvil hipocampo, Naturaleza (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04404-x Información de la revista: Nature
Proporcionado por la Universidad de California, Los Ángeles Cita: Las neuronas del hipocampo en ratas mapean con precisión el posición de un objeto en movimiento (23 de febrero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-hippocampal-neurons-rats-accurately-position.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.