Integracja informacji w mózgu
Pierwotna kora wzrokowa jest pierwszym centrum przetwarzania informacji wzrokowych w korze mózgowej. Informacje te są przetwarzane w korze wzrokowej w różny sposób, zależnie od właściwości bodźca. Cztery miliony neuronów mysiej kory sklasyfikowano w oparciu o właściwości morfologiczne, biochemiczne i fizjologiczne. Istnieją neurony pobudzające (zwane neuronami piramidowymi) oraz hamujące (zwane interneuronami). Neurony hamujące dzielą się na trzy główne klasy na podstawie ekspresji somatostatyn (Sst), wazoaktywnych peptydów jelitowych (Vip) lub parwalbuminy (Pvalb). Głównym celem finansowanego przez UE projektu SENSMOD (Microcircuits for behavioral modulation of sensory cortex) było wyjaśnienie charakterystycznych właściwości funkcjonalnych interneuronów Sst, Vip i Pvalb w mysiej pierwotnej korze wzrokowej. Odpowiedzi wzrokowe są silnie modulowane przez kontekst (na przykład przez przemieszczanie się). Większość neuronów kory wzrokowej przejawia maksymalną odpowiedź na bodziec o skończonym rozmiarze przestrzennym, a zjawisko to zwane jest dopasowywaniem rozmiaru. Naukowcy badali, jak różne klasy komórek (Sst, Vip i Pvalb) modulują dopasowywanie rozmiaru przy poruszaniu się (bieg). W poprzednich badaniach rejestrowano tylko jeden warunek (rozmiar bodźca lub poruszanie się) w obrębie tylko kilku neuronów badanych jednocześnie. Nowatorskość aktualnego podejścia polega na rejestrowaniu setek odpowiedzi neuronalnych na kombinację rozmiaru bodźca i poruszania się podczas tego samego eksperymentu. Odkrycia uczestników projektu wykazały, że funkcjonalne oddziaływania neuronów pobudzających i hamujących silnie zależą od kontekstu sensorycznego i behawioralnego. _W szczególności dane te wyjaśniły pozorne sprzeczności w literaturze i zasugerowały nowy model modulacji sygnału. W modelu SENSMOD neurony Vip i Sst hamują się wzajemnie w zależnym od bodźca obwodzie typu "zwycięzca bierze wszystko", modulując podsieć neuronów pobudzających, które oddziałują z komórkami Pvalb. Wyniki te są ważne, ponieważ korowe mikroobwody w różnych obszarach kory mózgowej wszystkich ssaków są do siebie bardzo podobne. Przewidywania stworzonego w ramach projektu modelu wskazują, że nieprawidłowe zachowanie specyficznej klasy komórek może prowadzić do zniekształcenia dopasowywania rozmiaru. Co interesujące, wyniki mogą rzucić światło na zaburzenia psychiczne, takie jak schizofrenia, jako że dopasowywanie rozmiaru jest u chorych wyraźnie upośledzone.
Słowa kluczowe
Stymulacja wzrokowa, przemieszczanie się, pierwotna kora wzrokowa, SENSMOD, behawioralny
