Asamblea de Neuronas: una investigación del Instituto de Ciencias Biológicas de Francia

La corteza prefrontal proporciona funciones ejecutivas, envía proyecciones al cuerpo estriado ventral, crucial para la toma de decisiones. En este artículo, publicado en la revista Current Biology, los científicos muestran que registrar la actividad de estas 2 estructuras en ratas revela activaciones muy sincrónicas (~10 ms). Estas coactivaciones cercanas están orquestadas por oscilaciones cerebrales. La actividad de estas asambleas muestra correlaciones de comportamiento ausentes o débiles en sus miembros, una propiedad emergente.

La corteza prefrontal ha sido objeto de numerosos estudios debido a su papel en las funciones ejecutivas, la memoria y la toma de decisiones. La mayor parte de la investigación se centra en sistemas integrados (utilizando imágenes funcionales en humanos, el estudio de la pérdida de función después de activaciones o desactivaciones experimentales, o registros de neuronas individuales en monos o roedores). Sin embargo, se sabe menos sobre la actividad colectiva de las neuronas y sobre los mecanismos de transmisión de señales prefrontales aguas abajo, particularmente en relación con las funciones ejecutivas.

Los científicos registraron ensamblajes de neuronas en la corteza prefrontal y el cuerpo estriado medial y ventral (que están implicados en varias enfermedades psiquiátricas). El objetivo era comprender mejor el procesamiento de señales dentro de esta red cerebral. Las ratas alternaron entre dos tareas de comportamiento en el mismo laberinto en forma de T, una dependiendo de las señales visuales y la otra de las señales espaciales de la configuración experimental. Sorprendentemente, grupos de neuronas prefrontales y estriales disparan sincrónicamente en una ventana de tiempo del orden de 10 milisegundos. Cuando estos “ensamblajes” se activan, la actividad de las neuronas involucradas es modulada por oscilaciones cerebrales en las bandas de frecuencia de 4 Hz, 8 Hz (conocidas como theta) y 80 Hz (conocidas como gamma).

© Virginie Oberto , Boucly CJ, Gao HY, Todorova R, Zugaro MB, Wiener SI
Figura  : aparición de correlatos de comportamiento de la actividad de ensamblaje (rojo), débil o ausente en los miembros (negro) Arriba) Los rectángulos corresponden a las posiciones en el laberinto donde las neuronas (negras) y el ensamblaje (rojo) se activaron significativamente. Abajo) Las tasas de activación de los miembros (negro) y su montaje en el laberinto. (m – miembro, Ass-asamblea).

Para obtener más información :
conjuntos de células distribuidas que abarcan la corteza prefrontal y el cuerpo estriado. 
Oberto VJ, Boucly CJ, Gao HY, Todorova R, Zugaro MB, Wiener SI
Current Biology 25 de octubre de 2021. https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.10.007