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21 Novembre 2007
Le decisioni del ratto grazie al sistema sensoriale delle vibrisse
E’ pubblicato sulla rivista online ad accesso libero PLoS Biology, un nuovo studio che permette di prevedere le decisioni del ratto quando esso entra in contatto con gli oggetti presenti nel loro ambiente. L’animale genera infatti segnali sensoriali “palpando” gli oggetti tramite un moto autocontrollato. Lo studio è stato condotto da Moritz von Heimendahl e dai colleghi dell’International School for Advanced Studies (SISSA) di Trieste che hanno combinato una videografia ad alta velocità con le registrazioni della corteccia somatosensoriale. I ratti toccano superfici lisce o rugose con le loro vibrisse e vanno verso destra o verso sinistra per avere una ricompensa in base alle informazioni che ricavano da tali organi di senso. Monitorando il comportamento con la videografia ad alta velocità gli scienziati hanno trovato che il tasso medio di attivazione era significativamente più alto per le superfici scabre, e per questo il tasso di attivazione è stato proposto come meccanismo di codifica fondamentale. Quando il ratto identifica correttamente lo stimolo, il tasso di attivazione dei neuroni corticali varia entro una finestra di alcuni millisecondi prima di prendere una decisione che sia adatta alla superficie: alto per quelle scabre e più basso per quelle lisce. Al contatto delle vibrisse con entrambi i tipi di superficie, il tasso di attivazione aumenta di un fattore che varia da due a 10. Tuttavia, il ratto non può effettuare una media dei diversi contatti, ma deve prendere una decisione immediata utilizzando i segnali generati in ciascun tentativo. Per stimare i segnali relativi a singoli contatti, è stata calcolata la l’informazione scambiata tra stimolo e tasso di attivazione nella finestra temporale che porta alla scelta osservata del ratto. L’attività durante gli ultimi 75 millisecondi prima della scelta era quella che trasmetteva il segnale più informativo: in questa finestra i gruppi di neuroni trasportavano, in media, 0,03 bit d’informazione sullo stimolo. Inoltre, è stato riscontrato un preciso schema di attivazione neurale corrispondente alla correttezza dello stimolo e al fatto che il contatto delle vibrisse con la superficie fosse o meno ottimale. Questo esperimento è perciò un primo passo per chiarire quali caratteristiche dell’attività corticale riflettano la capacità dell’animale di discriminazione tattile. (Fonte: LeScienze)
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