Brain GPS: Marmoset Gaze dezvăluie noi perspective asupra navigației spațiale
Rezumat: Cercetătorii au descoperit că marmosetul comun, o primată diurnă, navighează în mediul său diferit de șobolanii studiati anterior, reflectând adaptările sale ecologice unice.
Marmosets folosesc indicii vizuale, bazându-se pe schimbări rapide ale privirii capului atunci când staționează și reduc la minimum mișcarea capului în timpul navigării. În schimb, șobolanii folosesc mișcări ale capului cu viteză redusă și explorări tactile cu mustăți.
La nivel celular, regiunile hipocampale marmoset arată selectivitate pentru vederea 3D și direcția capului, sugerând că privirea, nu locația, este cheia navigației lor spațiale.
Repere:
- Marmosetele și șobolanii folosesc strategii diferite pentru a-și explora mediul, reflectând nișele lor ecologice distincte. Marmosetele se bazează foarte mult pe indiciile vizuale și reduc la minimum mișcarea capului în timpul navigației.
- În regiunile hipocampale ale marmoseților, cercetătorii au observat selectivitate pentru vederea 3D și direcția capului, sugerând navigarea spațială „bazată pe privire”, spre deosebire de navigația „bazată pe loc” observată la șobolani.
- Spre deosebire de șobolani, marmosets le lipsesc oscilațiile ritmice theta în timpul locomoției. În schimb, ele arată o resetare a oscilațiilor theta declanșate de schimbările privirii, care coincide cu activarea interneuronilor.
Sursă: Știri de neuroștiință
Într-un nou studiu, oamenii de știință au descoperit că marmoset comun, o primată cunoscută pentru viziunea sa unică în timpul zilei, navighează în lumea sa într-un mod radical diferit față de șobolanii studiati anterior.
Cercetarea aruncă lumină asupra rolului hipocampusului – adesea asemănat cu sistemul de poziționare globală (GPS) al creierului – în navigația spațială.
Marmosets, spre deosebire de șobolani, folosesc o strategie de explorare vizuală staționară și navighează către obiective reducând la minimum mișcările capului. Ei se bazează pe schimbări rapide ale capului pentru a explora împrejurimile lor, un contrast interesant cu mișcările cu viteză lentă ale capului ale șobolanilor și explorările tactile ale mustăților.
„Descoperim că strategiile de explorare și navigație reflectă adaptarea fiecărei specii la nișa sa ecologică”, explică cercetătorii. „Pentru marmoseți, încrederea în indiciile vizuale se aliniază cu comportamentul lor natural în timpul zilei”.
La nivel celular, distincţiile sunt accentuate. Regiunile CA3/CA1 ale hipocampului marmosetelor arată selectivitate pentru vizualizarea 3D, direcția capului și, într-o măsură mai mică, locație.
Se pare că este pentru combinații ale acestor variabile, sugerând că marmosets folosesc în primul rând privirea pentru navigarea spațială.
Spre deosebire de șobolani, marmosets le lipsesc oscilațiile theta ritmice ale potențialelor de câmp local în timpul locomoției. În schimb, ele afișează o resetare a oscilațiilor theta declanșate de modificările privirii capului.
Această resetare coincide cu activarea interneuronilor, urmată de diverse modulări ale activității celulelor piramidale.
Această divergență în navigația marmoset față de modelul șobolan reflectă abilitățile de detectare la distanță ale adaptărilor marmoset la vederea în timpul zilei. Descoperirile i-au determinat pe cercetători să considere hipocampul marmoset ca un sistem GPS în care „G” reprezintă privirea.
Acest studiu fascinant nu numai că deschide ușa către o înțelegere mai profundă a navigației spațiale între specii, dar ar putea duce și la progrese în studiul funcției creierului uman și al navigației.
Despre această știre de cercetare în neuroștiință
Autor: Neuroscience News Communications
Sursă: Știri de neuroștiință
A lua legatura: Neuroscience News Comunicații – Neuroscience News
Imagine: Imaginea este creditată la Neuroscience News
Cercetare originală: Accesul închis.
„Căluțul de mare al marmosetului comun este GPS, dar G este pentru privire” de Diego B. Piza et al. BioRxiv
Abstract
Căluțul de mare al marmosetului comun este GPS, dar G este pentru privire
Hipocampul mamiferelor a fost comparat cu un sistem de poziționare globală (GPS) care permite navigarea spațială. Această noțiune a fost derivată în principal din studiile efectuate la mamifere nocturne, cum ar fi șobolanii; cărora le lipsesc multe adaptări la vederea diurnă în comparație cu primatele diurne.
Aici demonstrăm că atunci când caută hrană într-un labirint 3D, marmosetul comun, o primată diurnă a Lumii Noi cu vedere foveală stereo-coloră, folosește în primul rând schimbări rapide ale privirii capului în timp ce stă nemișcat pentru a explora vizual împrejurimile lor, apoi navighează către obiective care minimizează mișcarea capului. . . Pe de altă parte, șobolanii își mișcă capetele la viteze mici în timp ce se deplasează pentru a explora mediul folosind mustățile.
Aceste diferențe în strategiile de explorare-navigație reflectă adaptările senzoriale ale celor două specii la nișele lor ecologice. În regiunile CA3/CA1 ale hipocampului marmoset, neuronii piramidali presupusi prezintă selectivitate pentru vizualizarea 3D, direcția capului și mai puțin pentru locație, dar mai ales pentru combinații ale acestor variabile.
Interneuronii inhibitori sunt reglați la viteza unghiulară a capului 3D și la viteza de translație, majoritatea celulelor prezentând selectivitate mixtă pentru ambele variabile.
Marmosets le lipsesc oscilațiile ritmice theta ale potențialelor de câmp local observate în timpul locomoției la șobolani. În schimb, ele arată o resetare a oscilațiilor theta declanșate de schimbările privirii care au avut loc concomitent cu activarea interneuronului, urmată de diferite modulări ale activității celulelor piramidale.
Rezultatele noastre arată că strategiile de explorare/navigație vizuală a marmosetului și specializările hipocampului care le susțin diferă de cele observate la șobolani, reflectând abilitățile de detecție îndepărtată ale adaptărilor marmoset la vederea în timpul zilei. Deci hipocampul marmoset poate fi considerat un GPS, dar G este pentru privire.