El estudio examina los códigos contextuales dependientes de la experiencia en la configuración del hipocampo

VR para obtener imágenes de las neuronas CA1 y la construcción de antecedentes para las condiciones de morfología rara frente a las de morfología frecuente. a) Vista superior (izquierda) y vista lateral (derecha) de la configuración de realidad virtual. b) Ejemplo de FOV de una sesión de imágenes (ratón F2, sesión 12; = 920 nm) con neuronas CA1 identificadas resaltadas (n = 2006 células). El recuadro muestra la histología coronal del mismo animal (verde, GCaMP; azul, DAPI (4,6-diamidino-2-fenilindol)). c) El diseño de estímulo con pistas lineales de ejemplo para diferentes valores de morph (S) (la barra de color en el extremo derecho indica el valor S). Izquierda: vista lateral de las pistas de realidad virtual; la barra roja indica una zona de recompensa aleatoria (250400 cm). Derecha: vista desde la perspectiva del ratón. Crédito: Plitt & Giocomo.

El hipocampo es una estructura cerebral dentro del lóbulo temporal conocida por desempeñar un papel clave en la memoria y el aprendizaje. El hipocampo contiene redes neuronales que soportan lo que se conoce como memoria declarativa. Esta es la capacidad humana para recordar hechos o eventos específicos que se pueden «declarar» conscientemente, como nombres, fechas, lugares, palabras, etc.

Las células de lugar del hipocampo, una clase específica de neuronas piramidales en el hipocampo, son conocidas contribuir significativamente a aspectos de la memoria declarativa. Más específicamente, estas células se activan cuando algunos animales y humanos acceden a un «lugar» específico en su entorno, conocido como «campo de lugar».

Estudios anteriores han encontrado que las células de lugar, junto con otros tipos de Las neuronas en el hipocampo y en otras áreas cerebrales vecinas permiten que algunas especies animales creen representaciones cognitivas de lugares específicos.También se cree que juegan un papel crucial en la memoria episódica (es decir, la capacidad de recordar episodios específicos del pasado), como parecen almacenar información espacial relacionada con el entorno o el lugar donde ocurre un evento.

Investigadores de la Universidad de Stanford han llevado a cabo recientemente un estudio que investiga cómo las características contextuales se combinan para permitir lo que se conoce como «reasignación del hipocampo». Este es un proceso que ocurre cuando los humanos o los animales ingresan a un entorno determinado o se mueven de un entorno a otro.

«Entre entornos, reasignar los campos de activación de celdas (encender/apagar o mudarse a una nueva ubicación) para proporcionar un código de toda la población para un contexto distinto», escribieron Mark H. Plitt y Lisa M. Giocomo en su papel. «Sin embargo, la forma en que las características contextuales se combinan para impulsar la reasignación del hipocampo sigue siendo un tema de debate».

Estudios anteriores que examinaron los patrones de reasignación de las células de lugar CA1 y la dinámica de la población neuronal del hipocampo como resultado de un cambio en una persona o el entorno del animal han recogido hallazgos producidos. En su artículo, Plitt y Giocomo plantearon la hipótesis de que la reasignación del hipocampo refleja un proceso de inferencia probabilística y que las representaciones de las células de lugar se activan en función de la probabilidad de que un animal o un ser humano se encuentre en un entorno específico.

Los investigadores realizaron un experimento para probar esta hipótesis. En este experimento, utilizaron una técnica llamada imágenes de calcio de dos fotones para recopilar imágenes de la región C1 en el hipocampo en ratones mientras navegaban por pistas en realidad virtual (VR). Luego cambiaron la frecuencia con la que los ratones se encontraban con diferentes estímulos ambientales y observaron cómo variaba la actividad neuronal del hipocampo en respuesta a estos cambios.

«Usando registros de calcio intracelular de dos fotones in vivo a gran escala en ratones durante la navegación virtual , mostramos que la reasignación en la región del hipocampo CA1 está impulsada por la experiencia previa con respecto a la frecuencia de ciertos contextos y que la reasignación se aproxima a una estimación óptima de la identidad del contexto actual», escribieron los investigadores en su artículo. «Un mecanismo simple de aprendizaje asociativo reproduce estos resultados».

En su experimento, Plitt y Giocomo observaron que los códigos específicos del contexto se activaban de manera que permitían a los ratones predecir mejor en qué entorno se encontraban. Los hallazgos sugieren que la reasignación de células del lugar en el hipocampo permite en última instancia que los ratones y potencialmente otros animales identifiquen simultáneamente su entorno físico y estimen la identidad del entorno en el que se encuentran.

Los resultados recopilados por este equipo de investigadores podrían haber implicaciones importantes para futuras investigaciones sobre aspectos específicos de la memoria declarativa, como la capacidad de discernir entre diferentes entornos. Además, el estudio realizado por Plitt y Giocomo presenta un marco que podría usarse para hacer predicciones sobre cómo se forman y reclutan los códigos de población del hipocampo en diferentes contextos con alta precisión.

Explorar más

Explorar cómo la actividad en la región CA2 del hipocampo codifica las interacciones sociales Más información: Códigos contextuales dependientes de la experiencia en el hipocampo. Neurociencia de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038/s41593-021-00816-6 Información de la revista: Nature Neuroscience

2021 Science X Network

Cita: El estudio examina la experiencia -dependencia de códigos contextuales en el hipocampo (2021, 28 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-experience-dependent-contextual-codes-hippocampus.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.