ARRIBA: Una representaci\u00f3n art\u00edstica de los dos estados cerebrales que conducen a la elecci\u00f3n correcta o incorrecta del movimiento direccional observado en las larvas del pez cebra durante la toma de decisiones ALIPASHA VAZIRI<\/p>\n
Comprender la variedad de se\u00f1ales neuronales que se producen cuando un organismo toma una decisi\u00f3n es un desaf\u00edo. Para abordarlo, los autores de un estudio publicado la semana pasada (16 de enero) en Cell<\/em> <\/em>obtuvieron im\u00e1genes de grandes franjas del cerebro de las larvas de pez cebra mientras los animales decid\u00edan en qu\u00e9 direcci\u00f3n moverse. sus colas para evitar una situaci\u00f3n indeseable. Al encontrar patrones en los datos, pudieron usar im\u00e1genes para predecir con 10 segundos de anticipaci\u00f3n el tiempo y la direcci\u00f3n del movimiento del pez.<\/p>\n En muchos otros sistemas modelo, es realmente dif\u00edcil. . . registrar algo que sucede en todo el cerebro con un alto nivel de precisi\u00f3n, dice Kristen Severi, bi\u00f3loga del Instituto de Tecnolog\u00eda de Nueva Jersey que no particip\u00f3 en el estudio. Cuando tienes algo como una larva de pez cebra donde tienes acceso a todo el cerebro con resoluci\u00f3n de una sola c\u00e9lula en un vertebrado transparente, es un buen lugar para comenzar a buscar patrones de actividad que podr\u00edan estar distribuidos y podr\u00edan ser dif\u00edciles de conectar. <\/p>\n Incluso si un animal ha aprendido a hacer algo, no ejecuta exactamente las mismas respuestas motoras cada vez, dice la biof\u00edsica Alipasha Vaziri de la Universidad Rockefeller. Agrega que los enfoques comunes para estudiar la base neuronal de la toma de decisiones pueden no contar toda la historia. Por ejemplo, monitorear un pu\u00f1ado de neuronas y luego extrapolar a partir de su actividad lo que sucede en todo el cerebro significa que los investigadores podr\u00edan perderse el panorama general. Del mismo modo, registrar todo el cerebro y luego promediar los resultados entre ensayos corre el riesgo de perder detalles esenciales para comprender c\u00f3mo el cerebro codifica este comportamiento. <\/p>\n Para superar estos problemas, Vaziri y sus colegas utilizaron una t\u00e9cnica de im\u00e1genes de calcio que les permiti\u00f3 monitorear la actividad neuronal simult\u00e1neamente de aproximadamente 5,000 neuronas individuales en los cerebros de peces cebra de ocho d\u00edas. Para estudiar c\u00f3mo interact\u00faan las regiones del cerebro para impulsar el comportamiento dirigido a un objetivo, expusieron las larvas de pez cebra al calor, que a los peces no les gusta, y las entrenaron para mover la cola hacia la izquierda o hacia la derecha, momento en el que los investigadores apagaron el calor. \/p><\/p>\n Durante los ensayos individuales, el equipo descubri\u00f3 que los cerebros de los animales exhib\u00edan un patr\u00f3n de actividad que aparec\u00eda unos 10 segundos antes de que movieran la cola hacia el lado correcto y un patr\u00f3n diferente para el lado incorrecto. Los investigadores pudieron predecir qu\u00e9 elecci\u00f3n har\u00eda el pez y cu\u00e1ndo en cada prueba con un 80 por ciento de precisi\u00f3n. Esta actividad apareci\u00f3 en todo el cerebro, incluso en el telenc\u00e9falo, la hab\u00e9nula y el cerebelo.<\/p>\n Este estudio destaca un punto importante: incluso los comportamientos simples, como hacer un movimiento dirigido a un objetivo, involucran una actividad generalizada en muchas \u00e1reas del cerebro, Nuo Li, un neurocient\u00edfico de la Facultad de Medicina de Baylor que no particip\u00f3 en el trabajo, escribe en un correo electr\u00f3nico a The Scientist<\/em>. El proceso puede requerir comunicaciones coordinadas entre diferentes partes del cerebro. Todav\u00eda estamos en la etapa inicial de comprender c\u00f3mo las diferentes regiones del cerebro se comunican entre s\u00ed.<\/p>\n Hubo actividad en todo el cerebro en varios regiones, pero creemos que los principales contribuyentes son las llamadas c\u00e9lulas granulares en el cerebelo, dice Vaziri. Este hallazgo los sorprendi\u00f3 porque el cerebelo es conocido principalmente por su control de la funci\u00f3n motora, no por la toma de decisiones.<\/p>\n Los investigadores usaron l\u00e1seres para lesionar el cerebelo despu\u00e9s del entrenamiento, y los peces tomaron la decisi\u00f3n correcta con menos frecuencia y tambi\u00e9n tom\u00f3 m\u00e1s tiempo decidir.<\/p>\n Otros neurocient\u00edficos cuestionan si eso significa que el cerebelo est\u00e1 involucrado en la toma de decisiones, o si el comportamiento posterior a la lesi\u00f3n cerebral podr\u00eda reflejar simplemente una disfunci\u00f3n motora.<\/p>\n Toman partes enteras del cerebro y los d\u00e9ficits son amplios. Luego [ellos] hacen afirmaciones muy espec\u00edficas sobre la funci\u00f3n de estas \u00e1reas del cerebro en la tarea cognitiva que est\u00e1n estudiando. Cuando se realiza la ablaci\u00f3n del cerebelo, se observan deficiencias motoras, por lo que la lentitud en la toma de decisiones podr\u00eda estar relacionada con la funci\u00f3n motora del cerebelo, advierte Herwig Baier, directora del Instituto Max Planck de Neurobiolog\u00eda en Alemania, quien no particip\u00f3 en el estudio. . Agrega que los autores est\u00e1n grabando desde una losa de tejido nervioso que est\u00e1 en el medio del cerebro. Dado que el art\u00edculo trata principalmente sobre el cerebelo, que se encuentra en la superficie del cerebro, me inquieta un poco la interpretaci\u00f3n de que realmente est\u00e1n grabando desde el cerebelo.<\/p>\n Baier dice que los autores podr\u00edan tener ambos confirm\u00f3 la anatom\u00eda y lesion\u00f3 la regi\u00f3n con mucha m\u00e1s precisi\u00f3n utilizando l\u00edneas de peces transg\u00e9nicos con neuronas cerebelosas etiquetadas, lo que ayudar\u00eda a aclarar el papel de esa regi\u00f3n del cerebro.<\/p>\n Vaziri reconoce que comprender las relaciones causales de este circuito interconectado es sigue siendo una pregunta abierta. \u00c9l dice que su grupo planea continuar investigando la participaci\u00f3n del cerebelo en la toma de decisiones. Necesitar\u00edamos no solo crear im\u00e1genes sino tambi\u00e9n hacer interferencia causal, por ejemplo, [con] optogen\u00e9tica.<\/p>\n P. Lin et al., La neurodin\u00e1mica del cerebelo predice el momento de la decisi\u00f3n y el resultado en el nivel de un solo ensayo, Cell<\/em>, <\/em>doi:10.1016\/j.cell.2019.12.018, 2020 . <\/strong><\/p>\n Abby Olena es una periodista independiente que reside en Alabama. Encu\u00e9ntrala en Twitter <\/em>@abbyolena<\/em>.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Una representaci\u00f3n art\u00edstica de los dos estados cerebrales que conducen a la elecci\u00f3n correcta o incorrecta del movimiento direccional observado en las larvas del pez cebra durante la toma de decisiones ALIPASHA VAZIRI Comprender la variedad de se\u00f1ales neuronales que se producen cuando un organismo toma una decisi\u00f3n es un desaf\u00edo. 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