Zuordnung der relais-Netzwerke unseres Gehirns

Zuordnung der relais-Netzwerke unseres Gehirns

2019-12-02

Ein team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Karl Farrow an NeuroElectronics Forschung-Flandern (NERF, der ermächtigt ist, die von imec, KU Leuven und VIB) ist verwirrend, wie unser Gehirn verarbeitet visuelle Informationen. Sie identifizierten bestimmte Rollen für verschiedene neuronale Zelltypen in der Weitergabe von Informationen vom Auge zum nachgeschalteten Hirnregionen, die Führer Verhalten. Solches wissen ist wichtig zu verstehen, wie die sensorischen Informationen, die unser handeln leitet und Entscheidungen.

Wir verwenden Informationen über die Welt um uns als Leitfaden für unser Verhalten. Während die flatternden Flügel eines Schmetterlings oder einer schnell nahenden raubtier kann sowohl die Aufmerksamkeit, die Sie auslösen, eine sehr unterschiedliche verhaltensreaktion.

Um von der Erkennung bis hin zu action, visuelle Informationen weitergegeben, die aus der Netzhaut in unserem Auge auf verschiedene downstream-Regionen des Gehirns. Das Nervensystem besteht aus vielen verschiedenen Zellen, die zusammen arbeiten, schaltungen und verstehen, wie diese schaltungen relais Informationen verblüfft hat die Forscher seit Jahrzehnten.

„Die erste Stufe der visuellen Verarbeitung, die übertragung von Informationen von der Netzhaut, geschieht durch eine Vielzahl von retinalen Zelltypen, die jeweils mit Ihren eigenen typischen Formen und Antworten“, erklärt Chen Li, ein Ph. D.-student in Karl Farrow ‚ s lab bei NERF. „Ein wichtiges Ziel dieser Zellen ist der colliculus superior, einem hirnareal erhält, dass etwa 85% der retinalen Ausgänge in Nagetieren.“

Mapping-Netzwerke

„Ziel war es, zu entschlüsseln, die Verkabelung Regeln, die es ermöglichen, das Gehirn zu integrieren, die behaviorally relevant visuellen Informationen von der Netzhaut“, sagt Katja Reinhard, ein Postdoc-Forscher in Farrow ‚ s lab. Zu diesem Zweck wird das team verfolgte die verbindungen von >30 retinalen Zelltypen in Mäusen, die jeweils die Information eines oder mehrerer Hirnareale zu einer bestimmten Funktion der visuellen Welt.

„Wir verglichen die Form, die molekularen Eigenschaften und die optische Reaktion der verschiedenen retinalen Zellen innervating zwei Wege Durchlaufen, die superior colliculus. Durch die Verfolgung schaltungen und die Prüfung der neuronalen Aktivität, fanden wir, dass es eine klare Präferenz in die retinalen Zelltypen liefern input zu einem bestimmten Kreis.“

Als solche, die Forscher entziffert eine Projektion-spezifische Logik, wo jede Ausgabe Weg von der superior colliculus Stichprobe eine deutliche und begrenzte Gruppe von Netzhaut-Eingänge. Diese Ergebnisse deuten auf eine mechanistische Grundlage für die selektive Auslösung von Verhaltensweisen, die von der superior colliculus.

Sehr spezifische ein-und Ausgänge

„Frühere Studien vorgeschlagen, dass es ein großes Maß an Unschärfe in die Daten jedes neuron erhält von der Netzhaut“, sagt Farrow. „Unsere Daten legen nahe: es gibt strenge Grenzen für den Grad der Vermischung der retinalen Eingänge, tritt in den superior colliculus, wo jeder Ausgang Weg, hat Zugriff auf ein verschiedene, nur teilweise sich überschneidende, visuelle kodierten Informationen von der Netzhaut.“