Abril 20, 2006
La Jolla, CA – Investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos han descubierto un circuito neuronal que probablemente desempeñe un papel importante en la percepción visual de los objetos en movimiento. Su hallazgo, publicado en la edición de abril de la revista Neurona, obliga a los neurobiólogos a repensar las vías neuronales en las que se basa nuestro cerebro para detectar movimiento.
Durante mucho tiempo se supuso que la información sensorial sobre el color y los detalles finos es relativamente poco importante para la percepción de objetos en movimiento. Principalmente, porque las vías neuronales en el cerebro que transportan información de color y detalles finos parecían estar completamente separadas de las áreas del cerebro previamente asociadas con el procesamiento del movimiento.
En un elegante estudio anatómico, los coautores Jonathan J. Nassi y David C. Lyon, que trabajan en el laboratorio de Ed Callaway, muestran ahora que una vía neuronal que transporta color y detalles finos se conecta con las áreas de procesamiento de movimiento de la corteza (la parte externa). capa del cerebro), y esta información probablemente ayuda al cerebro a detectar objetos en movimiento.
"Hay muchos tipos diferentes de señales en el entorno visual que pueden usarse para detectar movimiento, básicamente cualquier cosa que se esté moviendo", dice edward m callaway, Ph.D., autor principal del estudio y profesor del Laboratorio de Neurobiología de Sistemas. "Nos preguntamos: '¿El procesamiento de movimiento está aprovechando toda la gama de señales posibles?' "
Este estudio demuestra, por primera vez, que lo es.
Nuestros ojos captan el entorno visual y dividen las imágenes entrantes en tres componentes principales: color, posición y brillo. Estas piezas de información se canalizan desde el ojo hasta el cerebro a lo largo de vías separadas y especializadas. La vía parvocelular (P) transporta información sobre el color y detalles espaciales finos. La vía magnocelular (M), por otro lado, es daltónica y tiene una resolución espacial pobre; en cambio, es sensible al bajo contraste y a los cambios rápidos. La corteza visual utiliza la información de estas vías para calcular más detalles sobre el movimiento, la forma y el color.
Hasta ahora, se pensaba que solo la vía M se conectaba al área de procesamiento de movimiento cortical llamada MT. Esto se debe a que las vías M y P permanecen separadas a medida que se extienden a través del cerebro hasta la corteza visual primaria (V1). Y las células en V1 que brindan información a MT parecían recibir información solo de la vía M. Los nuevos resultados muestran que estas células también reciben información de la vía P.
Callaway y sus colegas utilizaron un sistema basado en el virus de la rabia, cuyas propiedades infecciosas únicas les permitieron rastrear circuitos neuronales a la inversa, desde MT hasta las distintas células M y P que se conectan a V1. Esta técnica, conocida como rastreo transsináptico, demostró que las vías M y P se fusionan antes ingresan al área MT, en una población especializada de neuronas en un área de V1 conocida como capa 6. Estas neuronas de la capa 6, a su vez, se conectan directamente con las neuronas en la región MT, llevando la señal fusionada de M y P hacia adelante para su posterior procesamiento. .
Como lo expresó el estudiante de posgrado y coautor Nassi: "Somos realmente pioneros en el uso del rastreo viral transsináptico para estudiar el sistema visual. Ya, con nuestro primer estudio y experimentos, estamos teniendo que repensar cómo funciona el sistema visual". está cableado."
Parte de la razón por la que los científicos habían pasado por alto este circuito fue porque se sabe que la vía M es más sensible a los cambios rápidos. Históricamente, según Callaway, "la gente tendía a pensar en la detección de cambios rápidos de movimiento. Pero también necesitamos detectar el movimiento de cosas que se mueven más lentamente. La adición de la vía P al sistema de movimiento nos ayuda a ver el movimiento de cosas para las cuales el camino M es ciego."
Un ejemplo en el que la vía P sería importante para la detección de movimiento es un lagarto coloreado que se mueve lentamente camuflado contra un fondo de arena. Mientras que la vía M sería ciega al lagarto, la vía P detectaría su color, detalles finos y movimiento lento.
El Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla, California, es una organización independiente sin fines de lucro dedicada a los descubrimientos fundamentales en las ciencias de la vida, la mejora de la salud humana y la capacitación de futuras generaciones de investigadores. Jonas Salk, MD, cuya vacuna contra la poliomielitis casi erradicó la poliomielitis, una enfermedad paralizante en 1955, inauguró el Instituto en 1965 con un terreno donado por la ciudad de San Diego y el apoyo financiero de March of Dimes.
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