Aktywność obwodów mózgu podczas nawigacji przestrzennej
Neurony przyśrodkowej kory śródwęchowej (MEC) mózgu, tzw. neurony siatkowe, tworzą odwzorowania położenia, co jest kluczowe dla pamięci i poznania. Ponadto kodowanie danych przestrzennych przez komórki siatkowe wymaga danych wejściowych od innej struktury, przegrody przyśrodkowej (MS). Mało wiadomo o połączeniach komórek MS z docelowymi komórkami w MEC, dlatego też podczas projektu SEPTOENTOCIRCUITS (The influence of parvalbumin neurons from the medial septum and diagonal band complex on medial entorhinal cortex activity) korzystano z narzędzi optogenetycznych, aby zbadać te połączenia. Zmapowano je metodami elektrofizjologii i optogenetki, stosowanymi do aktywacji przekazu z MS do MEC. Badacze sprawdzili, czy neurony GABA-ergiczne w MS wpływały na kontrolę czasową aktywności obwodów w MEC poprzez oddziaływanie na określone populacje neuronów. Wyniki wskazały, że neurony GABA-ergiczne w MS były swoiście skierowane wobec neuronów GABA-ergicznych w MEC. Ponadto wypustki neuronów GABA-ergicznych były skierowane ku neuronom wstawkowym we wszystkich warstwach MEC, podczas gdy wypustki neuronów glutaminergicznych nie były ani tak częste, ani tak swoiste. Naukowcy prowadzili badania na zwierzętach w środowisku rzeczywistości wirtualnej, aby sprawdzić, czy swoista aktywacja neuronów parwalbuminowych w MS modyfikuje aktywność obwodów w MEC. Badania kontynuowano po zakończeniu projektu, a zespół sprawdza też, czy modulowanie wypustek neuronów w MS wpływa na zdolność myszy do nawigowania w środowisku wirtualnym. Badania projektu SEPTOENTOCIRCUITS pozwoliły lepiej zrozumieć pracę zdrowego mózgu. Kolejnym kluczowym wynikiem jest ustalenie, że w przypadku lekoopornych napadów padaczkowych, pochodzących z hipokampa, gdzie znajduje się MEC, korzystne może okazać się potencjalne leczenie oparte na stymulacji neuronów w MS. Dane z projektu SEPTOENTOCIRCUITS poszerzyły ogólną wiedzę na temat układu nerwowego. Dane te można wdrożyć do symulacji komputerowych obwodów neuronalnych. Mogą one również przyczynić się do opracowania oprogramowania o lepszej nawigacji. Wyniki badań projektu SEPTOENTOCIRCUITS opublikowano w Journal of Neuroscience.
