Codificación de trazas hipocampales domina y altera la codificación de lugares

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Neurociencia Cognitiva
• Neurociencia de Sistemas

Sus antecedentes:

• El hipocampo se considera tradicionalmente un sistema de mapeo espacial, evidenciado por la actividad de las neuronas CA1 específicas de la ubicación.
• Sin embargo, su papel en el aprendizaje no espacial, como el condicionamiento de ojos-parpadeo de trazas, también está establecido.
• Estudios previos sugirieron codificación espacial durante la locomoción y codificación no espacial durante la inmovilidad.

Objetivo del estudio:

• Investigar la actividad neuronal del hipocampo CA1 durante el condicionamiento activo de ojos-parpadeo de trazas en ratas en libre movimiento.
• Determinar si la codificación de trazas o la codificación de lugares predomina durante el aprendizaje activo no espacial.
• Desafiar la hipótesis predominante del hipocampo como un mapa espacial estable.

Principales métodos:

• Se utilizó la obtención de imágenes de calcio para registrar la actividad de miles de neuronas CA1 en ratas que realizaban condicionamiento de ojos-parpadeo de trazas.
• Se analizó la actividad neuronal en relación con la velocidad de locomoción y los períodos de la tarea.
• Se cuantificó la selectividad espacial y la modulación relacionada con la tarea de las tasas de disparo neuronal.

Principales resultados:

• Las tasas de disparo promedio de las neuronas CA1 fueron significativamente más altas durante los períodos de condicionamiento de trazas en comparación con los períodos no de prueba, incluso después de controlar la locomoción.
• La modulación neuronal relacionada con la tarea fue generalizada y sesgada hacia un aumento de la actividad, con neuronas potenciadas por la tarea que superaron en más de tres veces a las neuronas espacialmente selectivas.
• La codificación espacial se redujo durante los períodos de trazas, caracterizada por una menor información espacial y una menor similitud entre los mapas de tasas de la tarea y fuera de la tarea.

Conclusiones:

• Durante el comportamiento activo, la codificación de trazas en el hipocampo predomina sobre la codificación de lugares.
• La codificación de trazas hipocampales puede alterar las representaciones espaciales, desafiando su papel exclusivo como un mapa espacial estable.
• Estos hallazgos resaltan las capacidades de codificación dinámica del hipocampo durante tareas de aprendizaje no espaciales complejas.