Un estudio del MIT revela cómo las neuronas del córtex visual organizan sus conexiones sinápticas para procesar información visual, identificando reglas clave sobre la respuesta a estímulos y la correlación de actividad.
Un nuevo estudio realizado por neurocientíficos del Picower Institute for Learning and Memory del MIT ha revelado las reglas que siguen las neuronas para procesar la información visual. A pesar de que el córtex visual primario está especializado en esta función, no todas las neuronas responden a los estímulos visuales. Esto se debe a que cada neurona recibe múltiples señales a través de miles de conexiones sinápticas y debe decidir qué información procesar.
Los investigadores, liderados por el postdoctorado Kyle Jenks, utilizaron imágenes avanzadas para observar cómo los cuerpos celulares de las neuronas y sus sinapsis individuales respondían mientras los ratones observaban imágenes en movimiento. Este enfoque les permitió analizar propiedades clave que influyen en la formación de sinapsis y su impacto en la actividad celular.
El equipo estudió 22 neuronas, 11 de las cuales respondieron a estímulos visuales y 11 que no lo hicieron. A partir de estos datos, identificaron varias reglas importantes:
Estos hallazgos son significativos para comprender cómo se integran las señales visuales en el cerebro. Según Sur, documentar estas reglas proporciona una base para investigar mutaciones genéticas que afectan cómo se conectan las neuronas y su impacto en la visión. Además, estos resultados pueden ayudar a modelar cómo las neuronas integran entradas sinápticas durante sus procesos computacionales.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, la Iniciativa de Investigación sobre Autismo de la Fundación Simons y la Fundación Freedom Together. Junto a Jenks y Sur, otros autores incluyen a Gregg Heller, Katya Tsimring, Kendyll Martin, Asrah Rizvi y Jacque Pak Kan Ip.
Las neuronas en la corteza visual organizan sus conexiones sinápticas de manera que ciertas características, como la distancia desde el soma y la selectividad de orientación, influyen en su capacidad para responder a estímulos visuales. Estas reglas ayudan a determinar cómo se integran las señales para generar respuestas efectivas.
Se ha encontrado que las espinas dendríticas más cercanas al soma tienen una mayor correlación con la actividad del soma mismo, lo que sugiere que la proximidad es crucial para la integración de señales y el procesamiento de información visual.
Las neuronas estudiadas tienen dos tipos de dendritas: apicales y basales. Las dendritas basales tienden a recibir más entradas visuales directas, mientras que las apicales reciben una variedad más amplia de inputs. Sin embargo, ambas obedecen reglas similares sobre la distancia al soma y selectividad de orientación.
Los resultados proporcionan una base para comparar efectos de mutaciones genéticas que afectan conexiones neuronales en el córtex visual, además de informar modelos sobre cómo las neuronas integran entradas sinápticas en sus cálculos.