En un estudio publicado hoy en Biología actual , Arne Meyer, John O'Keefe y Jasper Poort utilizaron un sistema de seguimiento ocular ligero compuesto por cámaras de video en miniatura y sensores de movimiento para registrar los movimientos de la cabeza y los ojos en ratones sin restringir el movimiento o el comportamiento. Las mediciones se realizaron mientras los animales se realizaban de forma naturalista.comportamientos visuales, incluidas las interacciones sociales con otros ratones y el seguimiento de objetos visuales. Mientras que los ojos en los humanos generalmente se mueven juntos en la misma dirección, los de los ratones a menudo se mueven en direcciones opuestas. Aunque los humanos también hacen movimientos oculares sin movimiento de la cabeza, por ejemplo, al leer unEn el libro, el estudio encontró que los movimientos del ojo del ratón siempre estaban vinculados al movimiento de la cabeza.
Los investigadores identificaron dos tipos de movimiento ocular del ratón junto con el movimiento de la cabeza con diferentes funciones: 'compensación de inclinación de la cabeza' y 'movimientos de los ojos' sacádicos y fijos '.' Compensación de inclinación de la cabeza 'permite a los ratones mantener una visión consistente del mundo compensandopara cambios lentos en la inclinación de la cabeza, y resulta en que los dos ojos se mueven en direcciones opuestas, lo que generalmente no se observa en humanos. Los movimientos de los ojos "sacádicos y fijos" permiten a los animales estabilizar su vista durante las rotaciones rápidas de la cabeza y cambiar su mirada en la direcciónde la rotación de la cabeza. Estos movimientos 'sacádicos y fijos' son similares a los que se ven en humanos y monos, que a menudo muestrean su entorno mediante una secuencia de imágenes estables fijaciones y hacen que los dos ojos se muevan en la misma dirección '.los 'movimientos oculares mantienen constante el flujo de información visual, mientras que los movimientos' sacádicos 'permiten al animal seleccionar información visual relevante para enfocarse.
El ratón es una especie importante para ayudar a comprender cómo funciona el cerebro humano. Primero, la organización y función del ratón y el cerebro humano es similar en muchos aspectos, aunque también hay diferencias importantes. Segundo, los científicos pueden usar investigaciones genéticas únicasherramientas en ratones para estudiar los circuitos cerebrales a un nivel de detalle que no es posible en otros mamíferos. Tercero, los científicos usan herramientas genéticas en ratones para modelar trastornos cerebrales humanos.
El enfoque tradicional para estudiar la visión en humanos, monos y ratones implica restringir el movimiento de la cabeza. Si bien esto facilita la interpretación de los datos y permite a los investigadores utilizar una gama más amplia de métodos de medición experimentales, no ha quedado claro si los resultados pueden generalizarse paracomportamientos naturalistas donde la cabeza y los ojos son libres de moverse. Comprender cómo los ratones muestrean visualmente su entorno también es crucial para cerrar aún más la brecha entre la visión y la navegación, que tradicionalmente se ha estudiado en roedores que se mueven libremente.
Esta investigación valida el uso de ratones para estudiar aspectos importantes de cómo los humanos seleccionan las características visuales que son más importantes para la navegación y la toma de decisiones. Este proceso visual se ve afectado en múltiples trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos, que incluyen esquizofrenia, enfermedad de Alzheimer y accidente cerebrovascular. Estas deficienciasactualmente son difíciles de tratar, y el uso de ratones para modelar estas condiciones permitirá a los científicos estudiar los mecanismos cerebrales subyacentes para ayudar a identificar y desarrollar nuevos tratamientos.
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