La inhibición de largo alcance sincroniza y actualiza la actividad de la tarea prefrontal

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Ciencias cognitivas
• Ciencias del comportamiento

Sus antecedentes:

• Los patrones de actividad de la corteza prefrontal medial son vitales para la adaptación del comportamiento a los cambios ambientales en varias especies.
• Las neuronas inhibidoras que expresan parvalvalbumina en la corteza prefrontal medial juegan un papel en el aprendizaje de nuevas estrategias durante las tareas de cambio de regla.
• Las interacciones específicas del circuito que rigen el cambio entre el mantenimiento y la actualización de la dinámica de la red prefrontal siguen sin estar claras.

Objetivo del estudio:

• Aclarar el mecanismo de circuito por el cual las neuronas que expresan parvalvalbumina y sus conexiones callosas median la transición del mantenimiento a la actualización de la actividad relacionada con la tarea en la corteza prefrontal medial.
• Investigar el papel de las proyecciones callosas inhibidoras específicas en la flexibilidad del comportamiento y la plasticidad neural durante el aprendizaje del cambio de reglas.

Principales métodos:

• Inhibición selectiva de las proyecciones callosas de las neuronas que expresan parvalvalbumina en ratones durante una tarea de cambio de regla.
• Análisis del rendimiento del comportamiento, la sincronía de la actividad de la frecuencia gamma, y la reorganización de los patrones de actividad prefrontal.
• Comparación con los efectos de la inhibición no específica de todas las proyecciones callosas.

Principales resultados:

• La inhibición selectiva de las proyecciones callosales de las neuronas que expresan parvalvalbumina afectó el aprendizaje del cambio de regla.
• Esta inhibición selectiva desincronizó la actividad de frecuencia gamma esencial y suprimió la reorganización de los patrones de actividad prefrontal.
• La inhibición no específica de todas las proyecciones callosas no afectó el aprendizaje por cambio de reglas o la evolución del patrón de actividad.

Conclusiones:

• Las proyecciones callosas que se originan en las neuronas que expresan parvalvalbumina son críticas para cambiar los circuitos prefrontales de los modos de mantenimiento a los de actualización.
• Esta vía transmite la sincronía gamma y regula el mantenimiento de las representaciones neuronales por otras entradas callosas.
• Estos hallazgos identifican un lugar clave del circuito para comprender y potencialmente corregir los déficits en la flexibilidad del comportamiento y la sincronía gamma observados en condiciones como la esquizofrenia.