Elaborazione delle informazioni sugli oggetti visivi
Gli scienziati che collaborano al progetto IVOR (Neuronal substrates of invariant visual object recognition in rats) hanno combinato analisi psicofisiche, registrazioni neuronali su più unità, la mappatura dell’espressione dei geni IEG (geni immediati precoci) e strumenti per l’apprendimento automatico per esaminare il modo in cui il cervello dei ratti elabora le informazioni visive sugli oggetti. Il team ha completato lo studio comportamentale alla base della strategia di elaborazione delle forme del cervello dei ratti, pubblicandone i risultati sul Journal of Neuroscience. Hanno scoperto che il cervello dei ratti elabora gli oggetti visivi mediante una combinazione di caratteristiche invarianti che consentono il riconoscimento o la discriminazione tra gli oggetti. Anche lo studio di neuroanatomia basato su IEG della corteccia visiva e di associazione dei ratti è completo, concentrandosi in particolare sul c-fos, un fattore di trascrizione spesso espressione dell’attività neuronale. I ricercatori hanno mappato l’espressione dell’IEG c-fos nel cervello dei ratti dopo l’esposizione a diversi ambienti visivi, tattili o visuo-tattili. Il conteggio della densità delle cellule colorate indica che il riconoscimento visivo degli oggetti nel ratto coinvolge una cascata di aree corticali. I segnali iniziano nella corteccia visiva primaria (V1) e si diffondono lateralmente alle aree visive secondarie (V2L), finché raggiungono la corteccia di associazione temporale (TeA), per terminare nella corteccia peririnale. I primi risultati dello studio neuroanatomico si sono rivelati utili per gli esperimenti neurofisiologici nelle aree corticali visive occipitotemporali dei ratti. Sono state eseguite registrazioni neuronali multielettrodi di queste aree in ratti anestetizzati. Ai ratti sono stati presentati dieci oggetti, ciascuno trasformato lungo diversi assi di variazione (ad es. posizione, dimensione, punto di vista, ecc.). I risultati hanno indicato un aumento della selettività degli oggetti e della tolleranza alla trasformazione delle risposte neuronali da V1 a TeA. Le aree temporali del cervello codificavano elementi visivi di ordine più elevato rispetto alle aree più mediali. Ciò suggerisce che esiste un percorso di elaborazione degli oggetti nel cervello dei ratti, con caratteristiche reminiscenti del flusso ventrale dei primati. IVOR ha messo in evidenza l’utilità dell’impiego più semplice ed economico del sistema di modello murino per lo studio delle funzioni visive più elevate. Oltre ai risultati più rapidi rispetto ai modelli di primati, i ricercatori hanno anche ottenuto nuovi indizi sui meccanismi neuronali coinvolti nella rappresentazione degli oggetti nel sistema visivo dei mammiferi.
