En el tálamo visual, las neuronas están en contacto con los dos luceros pero responden solo a uno

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El tálamo visual se conoce clásicamente por transmitir estímulos visuales desde la retina a la corteza cerebral. Investigadores del Instituto Max Planck de Neurobiología ahora muestran que aunque las neuronas del tálamo visual del ratón se conectan a ambos ojos, hacen fuertes conexiones funcionales con una sola retina. Estos resultados establecen resultados parcialmente contradictorios de estudios anteriores y demuestran lo importante que puede ser integrar datos estructurales con análisis funcionales.

Tenemos dos ojos, pero percibimos el árbol frente a nosotros solo una vez. Por lo tanto, nuestro cerebro tiene la complicada tarea de combinar la información de ambos ojos de manera significativa. Para hacer esto, los estímulos visuales viajan primero desde la retina a través de las llamadas células ganglionares hasta el tálamo visual. Allí, la información termina en áreas claramente definidas, según el tipo y el ojo de origen de las células ganglionares de la retina que transportan los estímulos visuales. Las señales de los ojos izquierdo y derecho se separan claramente en el tálamo visual y se transmiten de forma independiente a la corteza visual. Solo en esta región del cerebro se combina la información entrante, al menos de acuerdo con una teoría de larga data.

Sin embargo, estudios anatómicos recientes describen que un número sorprendente de neuronas en el tálamo visual del ratón tienen contacto con ambos ojos. ¿La separación de los canales de información del “ojo izquierdo” y del “ojo derecho” no es cierta en los ratones? Los científicos del departamento de Tobias Bonhoeffer querían arrojar algo de luz sobre esta nueva cuestión planteada. Desarrollaron además un método optogenético, de modo que pudieran activar las células ganglionares de ambos ojos sucesivamente con luz de diferentes colores y medir las respuestas eléctricas correspondientes en una célula talámica.

Este análisis muestra que, de hecho, una multitud de neuronas en el tálamo visual reciben información de ambas retinas. Pero, curiosamente, hay muy pocas células en las que la intensidad de la señal de ambos ojos sea similar. En la mayoría de las células, un ojo domina con una fuerza de entrada mucho mayor. Las señales débiles del ojo no dominante no desencadenaron un potencial de acción en el experimento y, por lo tanto, no parecen desempeñar un papel importante en el procesamiento de la información visual. “Con estos hallazgos, podemos explicar los resultados contradictorios de investigaciones anteriores”, dice Tobias Rose, quien dirigió el estudio. “Las neuronas en el tálamo visual forman conexiones con ambos ojos, pero son funcionalmente monoculares o, por así decirlo, con un solo ojo. Esto significa que solo la intensidad de la señal de un ojo es lo suficientemente alta para que las células respondan”.

Selección de entrada

La disposición espacial de las células retinianas y talámicas y las posibilidades de conexión resultantes por sí solas no pueden explicar la monocularidad funcional. En cambio, los científicos demostraron que incluso con el mismo acceso a ambos ojos, las células talámicas hacen conexiones funcionales con un solo ojo. Como resultado, hay una clara selección de la fuente de entrada. Además, los sitios de contacto con el ojo dominante parecen fortalecerse, mientras que los del ojo no dominante permanecen en un estado inmaduro.

Los estudios futuros tienen como objetivo revelar cómo se determina el ojo dominante y si este mecanismo también se aplica a diferentes tipos de células ganglionares de la retina. Otro tema de investigación interesante son los sitios de contacto inmaduros. A primera vista, sin una función obvia, surge la pregunta de si podrían activarse cuando sea necesario y, por lo tanto, desempeñar un papel, por ejemplo, en la ambliopía, una forma de discapacidad visual.

Con su estudio, los investigadores muestran que el tálamo visual del ratón en realidad transfiere información visual en canales separados, presumiblemente similares a los humanos. Además, queda claro que los conjuntos de datos anatómicos se pueden interpretar con precaución; el hecho de que las neuronas estén en contacto entre sí no significa que se comuniquen ampliamente.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Max-Planck-Gesellschaft. Nota: el contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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