Las imágenes subcelulares de las señales de voltaje y calcio revelan el procesamiento neuronal in vivo

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Neurociencia computacional
• Neurociencia de los sistemas

Sus antecedentes:

• La comprensión de la computación neuronal requiere el seguimiento del procesamiento de información en las neuronas y las sinapsis.
• La medición de cambios en el potencial de membrana en axones y dendritas in vivo ha sido un desafío significativo.

Objetivo del estudio:

• Para medir las señales evocadas por estímulos sensoriales en el sistema visual de Drosophila con resolución subcelular.
• Investigar el procesamiento de información a través de las sinapsis y dentro de los compartimentos neuronales.
• Aclarar los mecanismos subyacentes a la selectividad de encendido y apagado en el procesamiento visual.

Principales métodos:

• Utilizado en vivo, imágenes de dos fotones.
• Empleó nuevos indicadores de voltaje codificados genéticamente junto con imágenes de calcio.
• Se analizaron las señales evocadas por estímulos sensoriales en el sistema visual de Drosophila a resolución subcelular.

Principales resultados:

• Se observaron transformaciones significativas en la cinética, la amplitud y el signo de las respuestas de voltaje a través de las sinapsis.
• Se identificaron relaciones distintas entre las señales de voltaje y calcio en diferentes compartimentos neuronales, lo que indica un cálculo local.
• Se ha demostrado que la selectividad de encendido y apagado surge de la transformación del potencial de membrana en concentración de calcio intracelular.

Conclusiones:

• Las imágenes de resolución subcelular de señales de voltaje y calcio proporcionan un enfoque poderoso para mapear el flujo de información.
• Los cálculos neuronales, incluida la aparición de características de procesamiento visual como la selectividad ON / OFF, ocurren a través de transformaciones específicas de señales eléctricas y de calcio dentro de las neuronas y en las sinapsis.