GPS мозга: Marmoset Gaze раскрывает новые идеи в пространственной навигации

краткое содержание: Исследователи обнаружили, что обыкновенная обезьяна, ведущий дневной образ жизни, ориентируется в окружающей среде иначе, чем изученные ранее мыши, что отражает ее уникальную адаптацию к окружающей среде.

Обезьяны-улитки используют визуальные подсказки, полагаются на быстрое переключение взгляда в неподвижном состоянии и сокращают движения головы во время прыжков. Напротив, мыши используют движения головы с низкой скоростью и тактильное исследование усов.

На клеточном уровне области гиппокампа орангутана проявляют избирательность в отношении трехмерного изображения и ориентации головы, что позволяет предположить, что взгляд, а не место, является ключом к пространственной навигации.

Ключевые факты:

1. Мыши и крысы используют разные стратегии для исследования окружающей среды, что отражает их различные экологические ниши. Мартышки в значительной степени полагаются на визуальные подсказки и минимизируют движения головы во время навигации.
2. В областях гиппокампа обезьян исследователи наблюдали селективность в отношении трехмерного просмотра и ориентации головы, что свидетельствует о пространственной мобильности «на основе взгляда», в отличие от навигации «на основе места», наблюдаемой у крыс.
3. В отличие от крыс, у мартышек отсутствуют ритмичные тета-колебания во время передвижения. Вместо этого они показывают сброс тета-осцилляций, вызванных смещением взгляда головы, что совпадает с активацией интернейронов.

источник: Новости неврологии

В новом исследовании ученые обнаружили, что обыкновенная обезьяна, примат, известный своим уникальным дневным зрением, ориентируется в мире совершенно иначе, чем ранее изученные крысы.

Исследование подчеркивает роль гиппокампа — часто подобно GPS мозга — в пространственной навигации.

В отличие от крыс, морские обезьяны используют стратегию визуального исследования в неподвижном состоянии и движутся к цели, уменьшая движения головы. Они полагаются на быстрые повороты головы, чтобы исследовать окружающую среду, что представляет собой интересный контраст с медленными движениями головы мышей и тактильными исследованиями усов.

«Мы видим, что стратегии исследования и навигации отражают адаптацию каждого вида к его экологической нише», — пояснили исследователи. «Для обезьян зависимость от визуальных сигналов согласуется с их нормальным поведением в течение дня».

На клеточном уровне различия становятся более очевидными. Области гиппокампа CA3/CA1 мартышек проявляют избирательность в отношении трехмерного изображения, ориентации головы и местоположения в меньшей степени.

Это, по-видимому, связано с комбинациями этих вариантов, предполагая, что обезьяны в основном используют взгляд для пространственной навигации.

В отличие от крыс, у обезьян отсутствуют ритмичные тета-колебания потенциалов локального поля во время передвижения. Вместо этого они демонстрируют сброс тета-осцилляций, вызванный сдвигом взгляда головы.

Эта перезагрузка совпадает с активацией интернейронов, за которой следуют различные изменения активности пирамидных клеток.

Это отличие в передвижении молодой обезьяны от крысиной модели отражает дистальные сенсорные способности адаптации орангутана к дневному зрению. Полученные данные заставили исследователей думать о гиппокампе мартышки как о системе GPS, где буква «G» означает взгляд.

Это увлекательное исследование не только открывает путь к более глубокому пониманию пространственной навигации разных видов, но также может привести к прогрессу в изучении функций человеческого мозга и передвижения.

Об этом Новости исследований в области неврологии

автор: Новости нейронауки
источник: Новости неврологии
коммуникация: Сообщения о новостях нейронауки — Новости нейронауки
картина: Изображение предоставлено Neuroscience News

Исходный поиск: Закрытый доступ.
«Гиппокамп обыкновенного орангутанга — это GPS, а G — взгляд.Автор Диего Б. Пиза и др. чистосейф

Резюме

Гиппокамп обыкновенного орангутанга — это GPS, а G — взгляд.

Гиппокамп млекопитающих сравнивают с глобальной системой позиционирования (GPS), которая обеспечивает пространственную навигацию. Эта идея была в основном почерпнута из исследований ночных млекопитающих, таких как мыши; которым не хватает многих приспособлений к дневному зрению по сравнению с дневными приматами.

Здесь мы показываем, что во время поиска пищи в трехмерном лабиринте обычная обезьяна, неотропический дневной организм с чистым стереоскопическим цветовым зрением, преимущественно использует быстрые смещения взгляда в неподвижном состоянии, чтобы визуально исследовать свое окружение, а затем направляется к целям, которые минимизируют движения головы. . С другой стороны, мыши двигают головой с небольшой скоростью, прыгая, чтобы исследовать окружающую среду с помощью своих усов.

Эти различия в стратегиях исследования и навигации отражают сенсорную адаптацию обоих видов к окружающей среде. Предполагаемые пирамидальные нейроны в гиппокампе обезьян CA3/CA1 проявляют избирательность в отношении трехмерного изображения и ориентации головы и в меньшей степени в отношении пространственности, но в основном в отношении комбинаций этих переменных.

Внутренние тормозные нейроны настроены на угловую скорость головы и трехмерную поступательную скорость, при этом большинство клеток демонстрируют смешанную избирательность в отношении обеих переменных.

У улиток отсутствуют ритмические тета-колебания потенциалов локального поля, наблюдаемые при передвижении мышей. Вместо этого они показали сброс тета-осцилляций, вызванных сдвигами взгляда, которые происходили одновременно с активацией интернейронов, за которыми следовали различные изменения в активности пирамидных клеток.

Наши результаты показывают, что стратегии визуального исследования/навигации мартышек и лежащие в их основе специализации гиппокампа отличаются от таковых, наблюдаемых у мышей, что отражает способности дистального восприятия мартышек, приспособленных к дневному зрению. Таким образом, гиппокамп обезьяны можно считать GPS, но G предназначен для пристального взгляда.