Las personas organizan recuerdos en álbumes de fotos, diarios o calendarios, pero ¿cómo ordena el cerebro los eventos por primera vez? Aunque se ha realizado una gran cantidad de trabajo sobre cómo el cerebro codifica la memoria para ubicaciones, lo que lleva al descubrimiento de 'células de lugar"en el hipocampo, todavía tenemos relativamente poca comprensión de cómo las neuronas representan personalmente los recuerdos experimentados o episódicos. Ahora, los investigadores del Instituto de Ciencias del Cerebro RIKEN de Japón han descubierto que el hipocampo puede generalizarse, poniendo no solo lugares sino también eventos ensecuencia cambiando el código neural en el cerebro de la rata. Estas 'células de evento' descubiertas por los investigadores pueden ser un puente que vincula la información sobre el mundo con la toma de decisiones posterior.
Las neuronas tienen dos formas principales en que se pueden señalar entre sí: cambiando el tiempo o la frecuencia de su activación. En este estudio, Shigeyoshi Fujisawa y sus colegas observaron cómo cambiaron estos dos parámetros mientras las ratas realizaban una tarea de toma de decisiones basada enciertas combinaciones de olores y sonidos. El uso de estímulos no espaciales presentados en secuencia fue crucial para demostrar que las células en el hipocampo también representan eventos, no solo lugares. El estudio fue publicado en la revista neurona el 8 de junio
El equipo de investigación registró la actividad combinada de una gran cantidad de neuronas en el área central del hipocampo CA1, mientras que las ratas se dedicaron a elegir diferentes combinaciones de olor y sonido para obtener una recompensa de agua. Muchas células mostraron actividad elevada en respuesta a uno o ambos estímulos:- a menudo con una fuerte preferencia por un olor o sonido versus el otro - y retuvo esta activación a través de la fase de 'decisión', lo que indica que las entradas estaban siendo integradas por el cerebro y retenidas en un orden específico para facilitar una elección posterior.
Se sabe que el hipocampo tiene una "frecuencia de actualización" de alrededor de 8 Hz, el ciclo theta, que guía con qué frecuencia las neuronas actualizan su actividad, un fenómeno llamado precesión de la fase del ciclo theta. Los investigadores estaban particularmente interesados en cómo estoLa organización cíclica de la información se modifica mediante entradas, como un evento de olor seguido de un evento de sonido seguido de una decisión. Entre las neuronas que respondieron a los olores, la precesión de la fase theta ocurrió solo para los olores "preferidos", seguidos de un bloqueo de susactividad al ciclo theta. Esto ocurrió en aproximadamente el 90 por ciento de las células sensibles al olor, y fue cierto para una proporción igualmente alta de células sensibles a la elección.
En una escala más global, los conjuntos de neuronas del hipocampo también pueden formar secuencias theta, patrones de activación secuenciales coordinados que representan ubicaciones pasadas, presentes y futuras durante la navegación animal. Los autores investigaron si las secuencias theta también se formaron por esta tarea de combinación de señales.las secuencias estaban realmente presentes, y era posible 'decodificar' si los picos neurales en diferentes fases del ciclo theta representaban entradas en tiempo real, los momentos en que ocurría el evento de olor o sonido, o períodos futuros, la toma de decisionesmomento "Los picos que estaban bloqueados en diferentes fases del ciclo incluso podrían decirnos si la rata había hecho una elección correcta, recompensada o si había elegido la combinación de señales incorrecta", dijo Fujisawa.
Finalmente, las condiciones del experimento se invirtieron: la combinación de olor y sonido previamente gratificante se volvió incorrecta y viceversa. Las ratas aprendieron la nueva relación después de unos días, y su actividad de células cerebrales también se adaptó, exhibiendo la precesión de fase y el bloqueoobservó antes del cambio. "Esta reorganización neural refleja la secuencia de los eventos y puede reasignarse de manera flexible", comentó Fujisawa. "Las células que codifican señales, combinaciones u opciones específicas pueden representar colectivamente una secuencia completa de eventos cuando se organizan temporalmente con elfase theta del hipocampo ". Los investigadores suponen que la función del hipocampo es organizar redes de elementos relacionales, ya sean ubicaciones o eventos, como un mecanismo subyacente a la memoria episódica y espacial".
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Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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