Espejo de percepción: los ratones muestran destellos de autorreconocimiento

resumen: Los ratones exhiben un comportamiento de autorreconocimiento similar cuando ven sus reflejos en los espejos. Este comportamiento aparece bajo condiciones específicas: familiaridad con los espejos, socialización con ratones de apariencia similar y marcas visibles en su pelaje.

El estudio también identifica un subconjunto de neuronas en el hipocampo que son esenciales para este comportamiento similar al autorreconocimiento. Estos hallazgos proporcionan información valiosa sobre los mecanismos neuronales que subyacen al autorreconocimiento, un aspecto hasta ahora oscuro de la investigación neuroconductual.

Hechos clave:

1. Autoreconocimiento condicional: Los ratones mostraron un mayor comportamiento de aseo en respuesta a manchas de tinta blanca visibles en su pelaje mientras miraban espejos, pero solo cuando estaban familiarizados con los espejos y socializaban con ratones de apariencia similar.
2. Mecanismos neuronales identificados: Se descubrió que una población específica de neuronas en el hipocampo ventral era parte integral de este comportamiento similar al autorreconocimiento inducido por un espejo.
3. Influencias sociales y sensoriales: El estudio destaca la importancia de las experiencias sociales y las señales sensoriales en el desarrollo de las capacidades de autorreconocimiento, ampliando nuestra comprensión de cómo estos factores contribuyen al desarrollo neuronal.

fuente: prensa celular

Los investigadores informan el 5 de diciembre en la revista. células nerviosas Los ratones muestran un comportamiento similar al de autorreconocimiento cuando se ven en un espejo. Cuando los investigadores marcaron la frente de ratones de pelaje negro con una mancha de tinta blanca, los ratones pasaron más tiempo cepillándose la cabeza frente a un espejo, tratando de quitar la mancha de tinta.

Sin embargo, los ratones mostraron este comportamiento de autorreconocimiento sólo si ya estaban acostumbrados a los espejos, si habían socializado con otros ratones que se parecían a ellos y si la mancha de tinta era relativamente grande.

El equipo identificó un subconjunto de neuronas en el hipocampo que participan en el desarrollo y almacenamiento de esta autoimagen visual, proporcionando un primer vistazo a los mecanismos neuronales que subyacen al autorreconocimiento, algo que anteriormente era una caja negra en la investigación neuroconductual.

“Para formar la memoria episódica, por ejemplo, de los acontecimientos de nuestra vida diaria, el cerebro forma y almacena información sobre dónde, qué, cuándo y quién, cuyo elemento más importante es la información subjetiva o estatal”, dice el neurocientífico y autor principal Takashi. . Kitamura del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas.

“Los investigadores suelen examinar cómo el cerebro codifica o reconoce a los demás, pero el aspecto de la autoinformación es menos claro”.

Los investigadores utilizaron la prueba del espejo para ver si los ratones eran capaces de detectar un cambio en su apariencia, en este caso, una mancha de tinta en la frente. Como la tinta también proporciona un estímulo táctil, los investigadores probaron ratones de pelaje negro con tinta blanca y negra.

Aunque la prueba del espejo se desarrolló originalmente para evaluar la conciencia en diferentes especies, los autores señalan que sus experimentos sólo muestran que los ratones pueden detectar un cambio en su apariencia, pero eso no significa necesariamente que sean “conscientes de sí mismos”.

Descubrieron que los ratones podían detectar cambios en su apariencia, pero sólo bajo ciertas condiciones. Los ratones que estaban familiarizados con los espejos pasaron mucho más tiempo cepillándose la cabeza (pero no otras partes del cuerpo) frente al espejo cuando fueron marcados con gotas de tinta blanca de 0,6 cm de largo.² O 2 centímetros².

Sin embargo, los ratones no se acicalaron más la cabeza cuando la tinta era negra (del mismo color que su pelaje) o cuando la marca de tinta era pequeña (0,2 cm).²), incluso si la tinta era blanca, los ratones que no estaban acostumbrados a los espejos antes de la prueba de tinta no mostraron un mayor cuidado de la cabeza en ningún escenario.

“Los ratones necesitaban señales sensoriales externas significativas para pasar la prueba del espejo: tenemos que poner mucha tinta en sus cabezas, y luego la estimulación táctil proveniente de la tinta de alguna manera permite al animal detectar la tinta en sus cabezas a través del reflejo de “El espejo”, dice el primer autor John Yukos del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas. “Los chimpancés y los humanos no necesitan nada de esta estimulación sensorial adicional”.

Utilizando el mapeo de expresión genética, los investigadores identificaron un subconjunto de neuronas en el hipocampo ventral que se activaban cuando los ratones se “reconocían” a sí mismos en el espejo. Cuando los investigadores hicieron que estas neuronas no funcionaran selectivamente, los ratones ya no mostraron el comportamiento de aseo inducido por el espejo y la tinta.

Un subconjunto de estas neuronas autorreactivas también se activó cuando los ratones observaron otros ratones de la misma raza (y por lo tanto una apariencia física y color de pelaje similares), pero no cuando observaron una raza diferente de ratones con pelaje blanco.

Debido a que estudios previos con chimpancés sugirieron que la experiencia social era necesaria para el autorreconocimiento en el espejo, los investigadores también probaron ratones que habían sido socialmente aislados después del destete. Estos ratones socialmente aislados no mostraron un mayor comportamiento de aseo de la cabeza durante la prueba de tinta, ni tampoco los ratones de pelaje negro criados junto a ratones de pelaje blanco.

El análisis de la expresión genética también mostró que los ratones socialmente aislados no desarrollaron actividad neuronal de respuesta autónoma en el hipocampo, ni tampoco los ratones de pelaje negro criados por ratones de pelaje blanco, lo que sugiere que los ratones necesitan experiencias sociales junto con otras experiencias similares. – Investigar con ratones para desarrollar los circuitos neuronales necesarios para el autorreconocimiento.

“Un subconjunto de estas neuronas autorrespuestas también se reactivó cuando expusimos a los ratones a otros individuos de la misma cepa”, dice Kitamura.

“Esto es consistente con la literatura humana previa que ha demostrado que algunas células del hipocampo están activas no sólo cuando una persona se mira a sí misma, sino también cuando mira a personas conocidas, como sus padres”.

A continuación, los investigadores planean intentar separar la importancia de los estímulos visuales y táctiles para probar si los ratones son capaces de reconocer cambios en su reflejo en ausencia de estímulos táctiles, tal vez usando una técnica similar a los filtros que se encuentran en las aplicaciones de redes sociales que permiten que la gente se pusiera cara de cachorrito u orejas de conejo.

También planean estudiar otras regiones del cerebro que puedan estar involucradas en el autorreconocimiento e investigar cómo las diferentes regiones se comunican e integran información.

“Ahora que tenemos este modelo de ratón, podemos controlar o monitorear la actividad neuronal para investigar exhaustivamente los mecanismos del circuito neuronal detrás de cómo se induce el comportamiento similar al autorreconocimiento en los ratones”, dice Yukos.

Financiación: Esta investigación fue apoyada por el Programa Endowed Scholar, la Brain and Behaviour Research Foundation, la Daiichi Sankyo Life Sciences Foundation y la O’Hara Memorial Foundation.

Acerca de esta noticia de investigación en neurociencia

autor: Christopher Benke
fuente: prensa celular
comunicación: Christopher Benke – Célula de prensa
imagen: Imagen acreditada a Neuroscience News.

Búsqueda original: Acceso abierto.
“La integración visual-táctil facilita el comportamiento autodirigido inducido por el espejo mediante la activación de poblaciones neuronales del hipocampo en ratas“Por Takashi Kitamura et al. células nerviosas

un resumen

La integración visual-táctil facilita el comportamiento autodirigido inducido por el espejo mediante la activación de poblaciones neuronales del hipocampo en ratas

Reflejos

• Los estímulos visuales-táctiles facilitan el comportamiento autodirigido (MSB) inducido por el espejo en ratones
• La experiencia social con habituación a la misma tensión y al mismo espejo facilita el MSB
• Un subconjunto de neuronas CA1 (vCA1) del hipocampo ventral responde a MSB autoevocado
• Las neuronas vCA1 autorreactivas responden a la misma tensión específica, pero no diferente

resumen

Recordar las características visuales del yo es crucial para el autorreconocimiento. Sin embargo, los mecanismos neuronales que explican cómo se desarrolla la autoimagen visual siguen siendo desconocidos debido a la limitada disponibilidad de modelos de comportamiento en animales de experimentación.

Aquí, demostramos un comportamiento autodirigido (MSB) inducido por un espejo en ratones, que es similar al autorreconocimiento visual. Los ratones mostraron una mayor preparación dirigida por marcadores para eliminar la tinta de sus cabezas cuando se producía una contingencia de estímulo visual-táctil inducida por tinta. MSB requiere habituación al espejo y experiencia social.

La inhibición química de las neuronas CA1 dorsal o ventral (vCA1) del hipocampo atenuó el MSB. En particular, un subconjunto de neuronas vCA1 que se activaron durante la exposición al espejo se reactivaron significativamente durante la reexposición al espejo y fueron esenciales para MSB.

Las neuronas vCA1 autorrespuestas también se reactivaron cuando los ratones fueron expuestos a un tipo específico de la misma cepa.

Estos resultados sugieren que la autoimagen visual puede desarrollarse a través de la experiencia social y la habituación al espejo y almacenarse en un subconjunto de neuronas vCA1.