Um novo mecanismo para modificar sinais sensoriais

O córtex cerebral processa informações sensoriais através de uma rede complexa de conexões nervosas. Como esses sinais são modificados para refinar a percepção? Uma equipe da Universidade de Genebra (UNIGE) identificou um mecanismo pelo qual algumas estimativas talêmicas têm como alvo os neurônios e modificam sua estimulação.

Trabalhar, Publicado Em Comunicação da naturezaDuas regiões do cérebro, a primeira forma desconhecida de comunicação entre o tálamo e o tálamo Córtex somatossensárioIsso pode explicar por que a mesma estimulação sensorial nem sempre toma a mesma sensação e abre novos caminhos para entender alguma coisa. Transtorno mentalAssim,

A mesma estimulação sensorial pode ser considerada claramente várias vezes e pode permanecer incerta em outros. Esse fenômeno pode ser explicado na maneira como o cérebro integra estímulos. Por exemplo, tocar em um objeto fora de nossa área de visão pode ser suficiente para identificá -lo … ou não.

Essas variações conceituais são pouco compreendidas, mas podem depender de fatores como uma aparência disruptiva de atenção ou outros estímulos. Segundo neurocientistas, é certo que, quando tocamos em algo, os sinais sensoriais dos receptores na pele são interpretados por uma área especial chamada córtex somatossensário.

No caminho, os sinais passam por uma complexa rede de neurônios, que inclui uma estrutura significativa no cérebro chamada tálamo, que serve como uma estação de retransmissão. No entanto, o processo não é unilateral.

Uma parte significativa do tálamo também recebe uma reação do córtex, fazendo um laço de comunicação mútua. Mas o papel exato e o funcionamento desse loop de reação ainda não estão claros. Pode desempenhar um papel ativo como vemos informações sensoriais?

Uma nova rota destrutiva

Para descobrir essa pergunta, os neurocientistas em Unige estudaram um campo no topo Neurônios piramidais Córtex somatossensário, rico em dendritos- extensões que são obtidas Sinal elétrico De outros neurônios.

“As pirâmides são formas estranhas e não os neurônios. Eles são assimétricos, tanto em tamanho quanto na função. O que acontece no topo do neurônio está na parte inferior, que é diferente do fundo”.

Sua equipe se concentrou em uma rota em que o topo dos neurônios piramidais em camundongos recebe estimativas de uma parte específica do tálamo. Ao estimular o bigode animal – igual ao toque em humanos – surgiu um diálogo preciso entre essas projeções e dendritos dos neurônios da pirâmide.

Ao contrário das projeções talâmicas regulares conhecidas por ativar os neurônios da pirâmide, é notável que a parte do tálamo controla o feedback, especialmente tornando-os mais sensíveis aos estímulos “, os pesquisadores seniores do Neefo e o co-autor do estudo, Ronon Chero, são chamados Ronon Chero.

Um receptor inesperado

Usando técnicas de última geração-imagens, optoznetics, farmacologia e, acima, foi capaz de registrar a atividade elétrica de pequenas estruturas, como o dendrito da equipe de pesquisa de eletrofiziologia.

Essas abordagens ajudaram a esclarecer como essa modulação funciona no nível sináptico. Geralmente, o glutamato do neurotransmissor serve como um sinal de ativação. Esses neurônios ajudam a transmitir informações sensoriais, acionando uma resposta elétrica ao próximo neurônio.

Nesse mecanismo recém -descoberto, o glutamato liberado das estimativas talâmicas liga um receptor alternativo localizado em uma área específica do neurônio piramidal cortical.

Em vez de neurônios diretamente emocionantes, essa interação altera sua posição de responsabilidade, efetivamente o inicia para futuras entradas sensoriais. O neurônio se torna mais facilmente ativo, como estava sendo condicionado ao ar para dar uma melhor resposta à estimulação sensorial futura.

“Esta é uma primeira passagem desconhecida para modulação. Normalmente, a modulação das pirâmides é garantida pelo equilíbrio entre neurônios estimulantes e preventivos, não por esse tipo de mecanismo”, explica Ronon Chereu.

Percepção e implicação para distúrbios

Ao demonstrar que um loop de reação específico entre o córtex somatossensário e o tálamo pode modificar a estimulação dos neurônios corticais, estudos sugerem que as rotas talâmicas não apenas transmitem sinais sensoriais, mas também servem como um amplificador seletivo da atividade cortical.

Anthony Holtmat diz: “Em outras palavras, nossa percepção de toque é moldada não apenas pelos dados sensoriais de entrada, mas também pela interação dinâmica dentro da rede talamocórtica”.

Esse mecanismo também pode contribuir para entender a flexibilidade conceitual vista no sono ou acordar, quando os limiares sensoriais variam. Sua mudança também pode desempenhar um papel em alguma patologia, como o transtorno do espectro do autismo.