Yeni çalışma, farelerde görsel korteksteki bireysel nöronların iki farklı beyin durumu tarafından ayrı ayrı modüle edildiğini buldu

UCL’deki Sainsbury Wellcome Center’daki sinirbilimciler, farelerdeki bireysel nöronların iki farklı bilişsel ve davranışsal durumdan nasıl etkilendiğini araştırdı – dikkat ve koşma. Bu iki devletin bir zamanlar ortak bir mekanizmayı paylaştığı düşünülüyordu. Ancak, bugün yayınlanan yeni bir çalışmada NöronSWC araştırmacıları, uzaysal dikkatin ve koşmanın farklı dinamiklerle bağımsız nöronları etkilediğini buldu.

“Fareler ve primatlar üzerinde yapılan önceki çalışmalar, uzaysal dikkat ve koşmanın duyusal işleme üzerinde çok benzer etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Bir fare koşarken veya bir primat belirli bir yere dikkat ederken, nöronların duyusal tepkilerinde bir artış olur. Mrsic-Flogel’de Kıdemli Araştırma Görevlisi Takahiro Kanamori, “Ancak, aynı hayvanda bu soruyu ele alabilecek deneysel bir paradigma olmadığı için bu durumların bireysel nöronların tepkilerini modüle etmek için nasıl etkileşime girdiği bilinmiyordu” dedi. SWC’de laboratuvar ve makalenin ilk yazarı.

Bu sorunu çözmek için Kanamori ve Mrsic-Flogel, farelerin bir bilgisayar monitöründeki iki konumdan birine dikkat etmesi ve bir ödül kazanmak için derecelendirme uyaranlarının yönünü ayırt etmesi gereken davranışsal bir görev tasarladı. Konum, dikkat durumunda bir değişikliği indüklemek için bir seansta değişebilir ve tüm denemelerde, fareler koşmayı veya hareketsiz oturmayı seçebilir, bu da sinirbilimcilerin uzaysal dikkatin etkisini ve sinirsel tepkiler üzerinde koşmayı karşılaştırmasına izin verdi. Kanamori, birincil görsel korteksin 2/3 katmanındaki uyarıcı nöronlardan kaydedildi, çünkü bu nöronların daha önce fareler çalışırken ve primat çalışmalarında uzaysal dikkat görevleri sırasında daha fazla yanıt verdiği gösterilmişti.

“Dikkat ve koşmanın bireysel nöronlara bağımsız olarak empoze edildiğini bulduk. Dikkatin hayvanlar koşmadığında bile görsel işlemeyi iyileştirmesi beklendiğinden, bu sinyalleri ayırmak mantıklı. ortamdaki farklı konumlarda koşmanın etkisinden etkilenmeden.” SWC Direktörü ve çalışmanın baş yazarı Tom Mrsic-Flogel dedi.

Ekip ayrıca, bireysel nöronların uzamsal dikkatle veya günler boyunca koşarak nasıl modüle edildiğini de izledi. Koşarak modülasyonun günler boyunca bile oldukça kararlı olduğunu, buna karşın uzamsal dikkatle modülasyonun çok dinamik olduğunu ve günler boyunca veya hatta tek bir gün içinde güvenilir olmadığını buldular. Araştırmacılar için sonraki adımlar, bu farklı yanıt modülasyonlarının gerçekleşebileceği mekanizmaları moleküler düzeyde anlamaktır.

Bu araştırma, Uehara Memorial Foundation ve Kanae Foundation’dan doktora sonrası burslar ve Gatsby Charity Foundation (GAT3755) ve Wellcome’dan (219627/Z/19/Z) Sainsbury Wellcome Center Core Grant tarafından finanse edildi.