Codificación Olfatoria

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Surgió una nueva información acerca de cómo el sistema olfatorio representa los olores – al menos en las langostas – en el trabajo descripto por Pérez-Orive y col. en Science.  Los autores observaron que las representaciones se hacen cada vez más dispersas y específicas mientras son procesadas por los primeros niveles del sistema olfatorio, y que son cruciales las relaciones con el disparo.

En los insectos, los olores son detectados por neuronas receptoras que se proyectan al lóbulo de la antena.  Aquí, las neuronas de proyección (NPs) llevan la señal al cuerpo del hongo, que ha sido implicado en el aprendizaje olfatorio de los insectos.   Allí, las NPs forman sinapsis con las células Kenyon (CKs). Cada NP contacta cientos de CKs, y cada CK recibe información de muchas menos NPs ( aproximadamente 10-20).

Los autores registraron las respuestas de las NPs y CKs a varios olores.  Observaron que cada NP individualmente respondió fuertemente a una variedad de olores y que sus respuestas tenían patrones temporales complejos, que a menudo perduraban luego del estímulo, que eran específicos para el olor y la neurona.  Las respuestas de las NPs evocadas por el olor también presentaron oscilaciones globales de alrededor de 20-30 Hz.  Las respuestas de las CK, por el contrario, fueron mucho más selectivas:  cada CK respondió a muy pocos olores, y sus respuestas fueron breves (como promedio, solamemente dos potenciales de acción).

¿Qué es lo que produce la marcada dispersión de las representaciones del olor entre las NPs y las CKs?  Los registros de CKs revelaron potenciales inferiores al umbral evocados por el olor, con tiempos específicos para el mismo.  Gran parte de esta actividad fue inhibidora, y Pérez-Orive y col. concluyen que la probable fuente de esta inhibición sea un grupo de interneuronas del cuerno lateral que contienen GABA (ácido gamma-aminobutírico).  El cuerno lateral recibe información de las NPs y se proyecta directamente al cuerpo del hongo.  Las interneuronas del cuerno lateral disparan vigorosamente en respuesta a los olores, pero su disparo está en la mitad opuesta del ciclo de oscilación de la NP desde la entrada de la NP excitatoria a las CKs.

Dado que las interneuronas del cuerno lateral disparan en respuesta a un amplio rango de olores, es probable que las CKs reciban entradas inhibidoras confiables de estas interneuronas durante la mitad de cada ciclo de oscilación, y entradas excitatorias más selectivas de las NPs durante la otra mitad.  Los autores proponen que las CKs actúan como detectores de coincidencia, que solamente disparan cuando son excitadas por NPs múltiples.  Los potenciales inhibidores antagonizan los potenciales de acción de la NP fuera de tiempo, de manera que solamente las ondas de NP bloqueadas en el tiempo en el punto justo  del ciclo de oscilación pueden excitar a la CK.  La estimulación directa de la NP y el registro de las CKs sugieren que la respuesta de las CK son más agudizadas por conductancias activas.

Estos resultados ponen de relieve el potencial para una combinación de sincronización oscilatoria y las propiedades neuronales y del circuito para dar forma y filtrar la información neuronal.  Se propone que tales mecanismos son importantes en otros sistemas, y se hace más evidente que deben ser considerados cuando se interpretan registros de la  actividad neuronal.

Traducción: Liliana Storino

e-mail: lstorino@advancedsl.com.ar

Autor: Rachel Jones – Nature Reviews Neuroscience 3, 672 (2002)