En cualquier momento, los circuitos neuronales en el cerebro reciben y procesan información sensorial que nos permite percibir e interactuar con el entorno. Sin embargo, no está claro cómo el cerebro visual procesa los estímulos naturales. Junto con un equipo internacional de investigadores delEl Centro Nacional de Investigación Científica CNRS en Marsella, el CNRS en Gif-Sur-Yvette y la Universidad Estatal de Nueva York, los neurocientíficos Jens Kremkow y Ad Aertsen del Centro Bernstein de Friburgo han desarrollado un nuevo modelo computacional que simula cómo las neuronas en ella corteza visual procesa los estímulos sensoriales. Este modelo puede ayudar a los neurocientíficos a comprender mejor cómo las redes neuronales en el sistema visual procesan los estímulos naturales. El estudio ha sido publicado en la revista Fronteras en circuitos neuronales .
Durante décadas, los investigadores han utilizado estímulos artificiales simples como barras en movimiento para estudiar la función de los circuitos neuronales en el sistema visual. En los últimos años, los estímulos naturales de la percepción de la vida diaria han adquirido un papel cada vez más importante en los experimentos neurocientíficos ".Los estudios revelaron que la actividad de las neuronas en la corteza visual primaria era fundamentalmente diferente cuando estaban expuestas a estímulos artificiales o estímulos naturales. Mientras que los estímulos artificiales evocaban respuestas neuronales fuertes pero temporalmente variables, las respuestas neuronales a los estímulos naturales eran débiles pero temporalmente precisas.todavía no entendimos por qué las redes neuronales cambian su dinámica de actividad en estos casos ", dice Kremkow. Con la ayuda de su modelo, Kremkow y sus colegas ahora han proporcionado una explicación potencial: las respuestas neuronales distintivas pueden ser el resultado de características comúnmenteencontrado en las vías entre la retina y la corteza.
En particular, la interacción precisa de las entradas sinápticas excitatorias e inhibitorias en los campos receptivos de las neuronas en la corteza visual resultó desempeñar un papel importante. Los campos receptivos de las neuronas en la corteza visual funcionan de manera similar a un sensor de cámara. Lo hacenno ofrece imágenes nítidas del entorno, sino que codifica propiedades específicas de la escena visual y contiene áreas excitadoras e inhibidoras. Los estímulos artificiales provocan excitación e inhibición temporalmente no superpuestas y fuertes respuestas neuronales. Cuando las neuronas estaban expuestas a estímulos naturales, por otroPor otro lado, la excitación y la inhibición se correlacionaron temporalmente, lo que explica las débiles respuestas neuronales durante la visualización natural. En opinión de Kremkow y Aertsen, este llamado mecanismo de empujar y tirar también podría aplicarse al procesamiento neuronal de estímulos naturales en otrossistemas sensoriales. Quizás su mal funcionamiento podría incluso estar relacionado con deficiencias perceptivas, en cuyo caso estos resultados podríananuncio a más preguntas para la investigación médica.
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Materiales proporcionado por Albert-Ludwigs-Universität Freiburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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