Vés enrere

Fluctuacions neuronals actúen com a semàfors en el complex estímul-resposta

Fluctuacions neuronals actúen com a semàfors en el complex estímul-resposta

És el que suggereix un treball que es publica a la revista Neuron, liderat per Rubén Moreno Bote, professor Serra Húnter del Grup de Recerca en Neurociència Computacional i Cognitiva del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions.  

29.02.2016

 

En neurociència, una de les qüestions més importants és entendre el que el codi neuronal és, és a dir, el conjunt de símbols que utilitza el cervell per transmetre informació entre els seus diferents regions.

Les neurones responen canviant la seva activitat elèctrica seguint les pautes específiques adquirides a través de l'aprenentatge. En presència d'un estímul, ja sigui sensorial, associativa, motora o cognitiva, les neurones selectivament "activació" d'un petit rang, però també mostren variabilitat en la resposta a un mateix estímul.

Nombrosos estudis han demostrat que les respostes neuronals estan modulades tant pels estímuls, com per l'estat de la xarxa neuronal local implicada. No obstant això, es té poc coneixement sobre com les fluctuacions en l'activitat de les poblacions neuronals modifiquen la selectivitat neuronal de les cèl·lules nervioses i  alteren la transmissió d'informació.

Un treball del qual Arandia-Romero, investigador del Grup de Recerca en Neurociència Computacional i Cognitiva (CCN) de la UPF, és el primer autor, mostra que l'activitat neuronal en l'escorça visual de primats es modula amb fluctuacions de l'activitat de tota la població de neurones. És un treball que es publica a la revista Neuron i que ha estat liderat per Rubén Moreno-Bote, professor Serra Húnter i cap del Grup de Recerca en Neurociència Computacional i Cognitiva (CCN), del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la Universitat Pompeu Fabra.

Com ha manifestat Arandia-Romero “el resultat més important ha estat mostrar a quin tipus de neurones transmissores de més informació afecta aquesta modulació, és a dir, 'qui porta la veu cantant', però sense alterar la informació total disponible a la xarxa”, i ha afegit “d'aquesta manera, l'activitat de la població neuronal actua com un 'semàfor' que regula "el trànsit d'informació al cervell”.

L'estat de la xarxa neuronal juga un paper crucial en el complex estímul-resposta

L'activitat de la població modula la selectivitat neuronal a través d'efectes multiplicadors i / o additius. Les neurones amb efectes multiplicadors més forts tendeixen a tenir menor modulació additiva, i viceversa. En el moment de transmetre informació, aquests efectes es compensen i queden emmascarats en la totalitat de la població neuronal.

Com han manifestat els autors del treball "els nostres resultats suggereixen que les fluctuacions intrínseques d'activitat poden actuar com a semàfors per determinar quin conjunt de neurones tindran més informació i seran les responsables de respondre a un determinat estímul, en un context de xarxes neuronals densament interconnectades" .

Un equip de neurocientífics incorporat recentment a la Universitat

El Grup de Recerca en Neurociència Computacional i Cognitiva (CCN) es va incorporar el passat mes de setembre al campus del Poblenou, dins del DTIC i sota la direcció de Rubén Moreno-Bote, professor Serra Húnter.

En el CCN es combinen la neurociència cognitiva i la computacional amb l'anàlisi de les dades neuronals i de comportament. L'objectiu fonamental del grup és entendre la dinàmica neuronal subjacent a les funcions cognitives, com ara la percepció i presa de decisions. Es tracta d'un laboratori multidisciplinari en què coexisteixen harmoniosament tècniques de la psicologia, la física, les matemàtiques i la neurociència.

Treball de referència:

Iñigo Arandia-Romero, Seiji Tanabe, Jan Drugowitsch, Adam Kohn y Rubén Moreno-Bote, (2016), “Multiplicative and additive modulation of neuronal tuning with population activity affects encoded information”, Neuron, edició avançada  en línia de 25 del febrer. 

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories: