Procesamiento de información visual de objetos con trayectorias de colisión

BERÓN DE ASTRADA, MARTÍN Y TOMSIC DANIEL

Huerta Grande, Cordoba

Workshop; XIII Taller argentino de neurociencias; 2006

Los animales, así como los humanos, evalúan permanentemente lo que ocurre en su entorno de manera de elaborar un comportamiento adaptativo. Detectar posibles colisiones o encuentros es una tarea que el sistema visual debe resolver rápidamente de manera de guiar el comportamiento. El gran interés que existe en torno a estas tareas contrasta con lo poco que se conoce acerca de cómo el sistema nervioso procesa la información referida a colisiones. Los animales utilizados como modelos experimentales donde se alcanzó mayor desarrollo son la paloma y la langosta. Por limitaciones metodológicas la medición de la respuesta comportamental en palomas y langostas no ha sido hecha de manera precisa, lo que limita el estudio de la relación entre las características del estímulo visual y la respuesta. Por otra parte, los trabajos más fisiológicos en estos modelos fueron hechos con registros electrofisiológicos de neuronas individuales en preparaciones experimentales limitadas: en palomas con el animal anestesiado y en langostas con el animal muy disecado y reducido. Además, si bien los registros electrofisiológicos intracelulares permiten estudiar con buena resolución temporal la actividad neuronal en torno al electrodo de registro, para ahondar en el entendimiento de cómo se procesa la información en las neuronas es necesario estudiar el fenómeno de integración espacial. En el Laboratorio de Neurobiología de la Memoria (LNM) recientemente se caracterizó la respuesta comportamental de evitación del cangrejo Chasmagnathus frente a estímulos visuales que siguen una trayectoria de colisión. Se observó que, como en la langosta, cuando una imagen virtual se expande, la respuesta de evitación se dispara recién en el momenot en que la imagen alcanza un tamaño angular crítico (de 14 grados, Oliva y col., 2005). En el LNM desarrollamos también una preparación experimental que nos permite realizar registros electrofisiológicos intracelulares en un cangrejo intacto no anestesiado. Así, pudimos estudiar como un grupo de neuronas detectoras de movimiento participan en el aprendizaje y memoria visual de corto y largo término provocado por un estímulo visual de peligro. Actualmente, la sensibilidad de estas neuronas detectoras de movimiento por estímulos de aproximación está siendo analizada con registros electrofisiológicos en el laboratorio (ver poster Oliva y col, 2006). La necesidad de contar con preparaciones que permitan nuevos abordajes experimentales para entender cómo se procesa la información sobre posibles colisiones; junto al interés en determinar si las soluciones que encuentran los animales, a los desafíos que enfrentan, son de carácter particular, o bien, son soluciones universales, motivan el proyecto de investigación que queremos discutir aquí. En particular, pretendemos desarrollar una preparación experimental en el cangrejo Chasmagnathus para estudiar con técnicas de imágenes de calcio la actividad de neuronas individuales que responden a estímulos visuales de aproximación. Aspiramos a estudiar, también, la integración de información que ocurre en las neuronas detectoras de movimiento del cangrejo frente a los distintos parámetros de la imagen que definen un objeto en aproximación (forma, tamaño, velocidad de la expansión, etc.).