GPS del cerebro: Marmoset Gaze revela nuevos conocimientos en navegación espacial

resumen: Los investigadores descubrieron que el mono común, un primate diurno, navega por su entorno de manera diferente a los ratones estudiados anteriormente, lo que refleja sus adaptaciones ambientales únicas.

Los monos caracol usan señales visuales, confían en cambios rápidos de la mirada de la cabeza mientras están parados y reducen los movimientos de la cabeza mientras saltan. En contraste, los ratones usan movimientos de cabeza de baja velocidad y exploración táctil de bigotes.

A nivel celular, las regiones del hipocampo del orangután muestran selectividad para la vista 3D y la orientación de la cabeza, lo que sugiere que la mirada, en lugar del lugar, es clave para la navegación espacial.

Hechos clave:

1. Los ratones y las ratas utilizan diferentes estrategias para explorar su entorno, lo que refleja sus distintos nichos ecológicos. Los titíes dependen en gran medida de las señales visuales y minimizan los movimientos de la cabeza mientras navegan.
2. En las regiones del hipocampo de los monos, los investigadores observaron selectividad para la visualización en 3D y la orientación de la cabeza, lo que sugiere una movilidad espacial «basada en la mirada», en contraste con la navegación «basada en el lugar» observada en las ratas.
3. A diferencia de las ratas, los titíes carecen de vibraciones theta rítmicas durante la locomoción. En cambio, muestran el restablecimiento de las oscilaciones theta provocadas por los cambios de mirada en la cabeza, que coinciden con la activación de las interneuronas.

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En un nuevo estudio, los científicos han descubierto que el mono común, un primate conocido por su visión diurna única, navega por su mundo de una manera completamente diferente a las ratas estudiadas anteriormente.

La investigación destaca el papel del hipocampo, a menudo como el GPS del cerebro, en la navegación espacial.

A diferencia de las ratas, los monos marinos usan una estrategia de exploración visual mientras están parados y se mueven hacia los objetivos reduciendo los movimientos de la cabeza. Se basan en giros rápidos de la cabeza para explorar su entorno, lo que es un contraste interesante con los movimientos de cabeza de baja velocidad de los ratones y las exploraciones táctiles de los bigotes.

“Vemos que las estrategias de exploración y navegación reflejan la adaptación de cada especie a su nicho ecológico”, explicaron los investigadores. «Para los monos, la confianza en las señales visuales es consistente con su comportamiento normal durante el día».

A nivel celular, las diferencias se hacen más evidentes. Las regiones del hipocampo CA3/CA1 de los titíes muestran selectividad para la vista 3D, la orientación de la cabeza y la ubicación en menor medida.

Esto parece relacionarse con combinaciones de estas variantes, lo que sugiere que los monos utilizan principalmente la mirada fija para la navegación espacial.

A diferencia de las ratas, los monos carecen de las vibraciones theta rítmicas de los potenciales de campo locales durante la locomoción. En cambio, muestran un reinicio de las oscilaciones theta causadas por los cambios de mirada en la cabeza.

Este reinicio coincide con la activación de las interneuronas, seguida de diversas alteraciones en la actividad de las células piramidales.

Esta diferencia en la locomoción del mono joven con respecto al modelo de rata refleja las capacidades sensoriales distales de las adaptaciones del orangután a la visión diurna. Los hallazgos llevaron a los investigadores a pensar en el hipocampo del tití como un sistema GPS, con la «G» para mirar fijamente.

Este estudio fascinante no solo abre la puerta a una comprensión más profunda de la navegación espacial entre especies, sino que también podría conducir a avances en el estudio de la función y la locomoción del cerebro humano.

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«El hipocampo del mono orangután común es GPS, pero G es para mirarEscrito por Diego B. Pisa et al. Puresafe

un resumen

El hipocampo del mono orangután común es GPS, pero G es para mirar

El hipocampo de los mamíferos se ha comparado con un sistema de posicionamiento global (GPS) que permite la navegación espacial. Esta idea se extrajo principalmente de estudios de mamíferos nocturnos, como los ratones; que carecen de muchas adaptaciones a la visión diurna en comparación con los primates diurnos.

Aquí mostramos que, mientras se alimenta en un laberinto 3D, el mono común, un organismo diurno neotropical con visión de color estereoscópica pura, predominantemente usa cambios rápidos de mirada de la cabeza mientras está parado para explorar visualmente su entorno y luego se dirige hacia objetivos que minimizan los movimientos de la cabeza. . Por otro lado, los ratones mueven la cabeza a baja velocidad mientras saltan para explorar el entorno usando sus bigotes.

Estas diferencias en las estrategias de exploración y navegación reflejan adaptaciones sensoriales de ambas especies a su entorno ecológico. Las neuronas piramidales putativas en el hipocampo CA3/CA1 de mono muestran selectividad para la vista 3D y la orientación de la cabeza y menos para la espacialidad, pero principalmente para combinaciones de estas variables.

Las neuronas inhibitorias internas están sintonizadas con la velocidad angular de la cabeza y la velocidad de traslación 3D, y la mayoría de las células muestran una selectividad mixta para ambas variables.

Los caracoles carecen de las oscilaciones theta rítmicas de los potenciales de campo locales que se observan durante la locomoción en ratones. En cambio, mostraron un restablecimiento de las oscilaciones theta desencadenadas por cambios de mirada en la cabeza que ocurrieron concomitantemente con la activación de las interneuronas, seguido de varias alteraciones en la actividad de las células piramidales.

Nuestros resultados muestran que las estrategias de exploración/navegación visual del tití y las especializaciones del hipocampo que las sustentan difieren de las observadas en los ratones, lo que refleja las habilidades de detección distal de las adaptaciones de los titíes tití a la visión diurna. Por lo tanto, el hipocampo del mono puede considerarse un GPS, pero G es para mirar.