Testing neural models for birdsong production and perception

LASSA ORTIZ J.L., MINDLIN G.B., AMADOR A.

Conferencia; XXXIII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación en Neurociencias (SAN); 2018

Sociedad Argentina de Neurociencias (SAN)

Las aves oscinas se establecieron en el ámbito científico como modelo animal para intentar dilucidar la biomecánica y los circuitos neuronales que intervienen en el aprendizaje y producción vocal. El núcleo telencefálico HVC (nombre propio) se caracteriza por tener neuronas selectivas al canto propio de cada ave (BOS). Cuando el ave se encuentra dormida o anestesiada y se le reproduce una grabación de su canto propio, las neuronas responden con un patrón de disparo específico, similar al generado durante la producción del canto. En la actualidad existe una controversia respecto de la codificación neuronal de HVC. Una corriente sugiere que HVC codifica la totalidad (cada detalle) del canto y que estas instrucciones motoras se trasducen de manera lineal al resto de los núcleos del sistema del canto ([Fee et al., 2004]; [Lynch et al., 2016]). En este marco emerge un modelo donde se sugiere que HVC funciona a modo de reloj, indicando el momento temporal del canto, y que el comportamiento está codificado por medio de una cadena de disparos secuencial en HVC (synfire chain model [Long et al., 2010]). Un modelo alternativo sugiere que la producción y procesamiento del canto ocurre de manera distribuida en varios núcleos del sistema del canto ([Hamaguchi et al., 2016]; [Alonso et al., 2015]) y que los disparos de HVC están relacionados con instancias significativas motoras ([Amador et al., 2013]; [Alonso et al., 2016]). En este modelo, es clave la no-linealidad emergente en núcleos neuronales que forman parte del sistema del canto. Esta perspectiva está apoyada también por evidencia anatómica que muestra que existen conexiones funcionales que forman un lazo circular más que una conectividad unidireccional ?top-down? [Ashmore et al., 2005]. En trabajo pusimos a punto un sistema de registro neuronal extracelular que permite la adquisición simultanea de hasta 64 canales de registro, utilizando multi-electrodos comerciales (Neuronexus). Con este sistema realizamos experimentos de selectividad en diamantes mandarines (Taeniopygia guttata) para dilucidar la codificación neuronal de HVC y así poder discernir entre los dos modelos propuestos.