La conectividad espacial coincide con la selectividad de dirección en la corteza visual

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Neurociencia computacional
• Neurociencia de los sistemas

Sus antecedentes:

• La selectividad de la respuesta neuronal está determinada por la interacción de las conexiones excitatorias y inhibidoras.
• En la corteza visual primaria, la selectividad de las neuronas de la capa 2/3 para la orientación y la dirección está tradicionalmente vinculada a entradas intracorticales selectivas similares.
• Sin embargo, los insumos excitadores pueden exhibir diversas preferencias, y los insumos inhibidores pueden carecer de selectividad.

Objetivo del estudio:

• Investigar la organización espacial precisa de las conexiones intracorticales excitatorias e inhibidoras a las neuronas de la capa 2/3 en la corteza visual del ratón.
• Para determinar si la disposición espacial de las entradas, en lugar de su selectividad individual, subyace a la selectividad de la respuesta neuronal.
• Explorar la naturaleza canónica potencial de los motivos de circuito observados en el procesamiento sensorial.

Principales métodos:

• Utilizó técnicas de rastreo de la rabia para etiquetar e imágenes funcionales de entradas excitatorias e inhibidoras a las neuronas piramidal de la capa 2/3 individuales.
• Analizó la distribución espacial y los patrones de conectividad de las neuronas presinápticas en relación con las neuronas postsinápticas.
• Correlacionó el desplazamiento espacial de los conjuntos de entrada con la selectividad de dirección de las neuronas postsinápticas.

Principales resultados:

• Se encontró que las neuronas excitatorias presinápticas en las capas 2/3 y 4 se distribuyen coaxialmente con la orientación preferida de la neurona postsináptica, favoreciendo regiones opuestas a su dirección preferida.
• Las neuronas inhibidoras presinápticas en la capa 2/3 se ubicaron cerca de la neurona postsináptica y por delante de su dirección preferida.
• La selectividad de la dirección de las neuronas postsinápticas fue independiente de la selectividad de las neuronas presinápticas, pero se correlacionó con la disposición espacial de las entradas excitatorias y inhibidoras.

Conclusiones:

• El patrón espacial preciso de las conexiones intracorticales excitatorias e inhibidoras, en lugar de la selectividad presináptica, dicta la selectividad de la respuesta neuronal en la capa 2/3 de la corteza visual.
• La conectividad asimétrica observada, con distintas disposiciones espaciales para las entradas excitatorias e inhibidoras, refleja los mecanismos encontrados en la selectividad de la dirección de la retina.
• Esto sugiere un motivo de circuito potencialmente canónico para establecer la selectividad de dirección a través de las vías de procesamiento sensorial.