Un mapa de toda la actividad neuronal durante el comportamiento complejo

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Neurociencia computacional
• Neurociencia de los sistemas

Sus antecedentes:

• Comprender cómo las diversas regiones del cerebro integran la información sensorial con las expectativas para el movimiento y la toma de decisiones es un desafío significativo.
• Los enfoques analíticos inconsistentes en diferentes laboratorios obstaculizan el progreso en la investigación de las neurociencias.
• Se necesita un conjunto de datos unificado y a gran escala para mapear la actividad neuronal en todo el cerebro y su relación con el comportamiento.

Objetivo del estudio:

• Crear un mapa completo de la actividad neuronal en todo el cerebro usando grabaciones a gran escala.
• Analizar cómo la actividad neuronal en varias regiones del cerebro codifica las variables de la tarea durante una tarea de toma de decisiones.
• Proporcionar un recurso accesible al público para comprender los cálculos y el comportamiento del cerebro.

Principales métodos:

• Se obtuvieron grabaciones neuronales a gran escala de 621,733 neuronas utilizando 699 sondas de Neuropixels en 139 ratones en 12 laboratorios.
• Datos recopilados de ratones que realizan una tarea compleja de toma de decisiones que involucra procesos sensoriales, motores y cognitivos.
• Las sondas cubrieron 279 áreas cerebrales en el cerebro anterior, el cerebro medio, el cerebro posterior y el cerebelo.

Principales resultados:

• Las representaciones de estímulos visuales aparecieron inicialmente en las áreas visuales y posteriormente se extendieron a las regiones del cerebro medio y posterior, codificando elecciones.
• Respuestas neuronales generalizadas correlacionadas con acciones motoras inminentes en casi todas las áreas del cerebro registradas.
• Se observaron respuestas neuronales a la entrega y el consumo de recompensas en todo el cerebro, lo que indica un procesamiento distribuido.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un valioso mapa de todo el cerebro y un análisis de la actividad neuronal durante la toma de decisiones.
• Los cálculos neuronales relacionados con el procesamiento sensorial, la elección, la acción y la recompensa se distribuyen en múltiples áreas del cerebro.
• Este conjunto de datos disponible públicamente sirve como un recurso crucial para la futura investigación en neurociencia sobre la función y el comportamiento del cerebro.