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celda límite

Las células límite (también conocidas como células límite o células vectoras límite ) son neuronas que se encuentran en la formación del hipocampo y que responden a la presencia de un límite ambiental a una distancia y dirección particulares de un animal. La existencia de células con estas características de activación se predijo por primera vez basándose en las propiedades de las células de lugar . Posteriormente se descubrieron células límite en varias regiones de la formación del hipocampo : el subículo, el presubículo y la corteza entorrinal.

Disparo de una celda límite registrada en subículo de rata en una caja de paredes cuadradas de 1 x 1 metro con paredes de 50 cm de alto. Una barrera de 50 cm de largo insertada en la caja genera un segundo campo a lo largo del lado norte de la barrera, además del campo original a lo largo de la pared sur. Izquierda: mapa de velocidad de disparo, uno de los 5 colores en el contenedor de ubicación indica una velocidad de disparo espacialmente suavizada en ese contenedor (escalado automáticamente al pico de velocidad de disparo, azul oscuro: 0-20 %; azul claro: 20-40 %; verde: 40-60 %; amarillo: 60-80%; rojo: 80-100%. La velocidad máxima de disparo es 14,2 Hz). Derecha: el camino seguido por la rata se muestra en negro, los lugares donde se registraron picos se indican con cuadrados verdes.

O'Keefe y Burgess [1] habían observado que los campos de disparo de las células de lugar, que característicamente responden sólo en un área circunscrita del entorno de un animal, tendían a dispararse en lugares "correspondientes" cuando se alteraba la forma y el tamaño del entorno. Por ejemplo, una celda de lugar que se disparó en la esquina noreste de un entorno rectangular podría continuar disparando en la esquina noreste cuando se duplicó el tamaño del entorno. Para explicar estas observaciones, los grupos de Burgess y O'Keefe desarrollaron un modelo computacional [2] [3] (modelo Boundary Vector Cell - o BVC -) de células de lugar que dependía de entradas sensibles a la geometría del entorno para determinar dónde se encontraba una La celda de un lugar determinado se dispararía en entornos de diferentes formas y tamaños. Las hipotéticas células de entrada (BVC) respondieron a los límites ambientales a distancias particulares y direcciones alocéntricas de la rata.

Estudios separados que surgieron de diferentes grupos de investigación identificaron células con estas características en el subículo, [4] [5] corteza entorrinal [6] [7] y pre y parasubículo [8] donde se describieron de diversas formas como "BVC". "celdas límite" y "celdas límite". Estos términos son algo intercambiables; Las características funcionales críticas que definen las asociadas con los diferentes esquemas de etiquetado son bastante arbitrarias y las diferencias funcionales en las células que se encuentran en diferentes regiones anatómicas aún no están completamente claras. Por ejemplo, las neuronas clasificadas como "células fronterizas" pueden incluir algunas que se disparan a corta distancia de cualquier límite ambiental (independientemente de la dirección). Además, el modelo BVC predijo la existencia de una pequeña proporción de células con sintonizaciones de mayor alcance (es decir, disparando paralelamente a los límites, pero a cierta distancia de ellos) y hasta la fecha se han descrito pocas células de este tipo. En general, aunque las predicciones generales del modelo BVC con respecto a la existencia de entradas sensibles a los límites geométricos fueron confirmadas por las observaciones empíricas que generó, las características más detalladas, como la distribución de la distancia y los ajustes de dirección, aún están por determinar.

En la corteza entorrinal medial, las células fronterizas/límites comprenden aproximadamente el 10% de la población local y se entremezclan con células de rejilla y células de dirección de la cabeza . Durante el desarrollo, las células fronterizas MEC (y las células HD, pero no las células de la cuadrícula) muestran campos de disparo similares a los de los adultos tan pronto como las ratas pueden explorar libremente su entorno, alrededor de los 16-18 días de edad. Esto sugiere que la HD y las células fronterizas, en lugar de las células de la cuadrícula, proporcionan la primera entrada espacial crítica a las células del lugar del hipocampo. [9]

Ver también

Referencias

  1. ^ O'Keefe, J.; Burgess, N. (1996). "Determinantes geométricos de los campos de lugar de las neuronas del hipocampo". Naturaleza . 381 (6581): 425–428. Código Bib :1996Natur.381..425O. doi :10.1038/381425a0. PMID  8632799. S2CID  4345249.
  2. ^ Hartley, T.; Burgess, N.; Palanca, C.; Cacucci, F.; O'Keefe, J. (2000). "Modelado de campos de lugar en términos de entradas corticales al hipocampo". Hipocampo . 10 (4): 369–379. CiteSeerX 10.1.1.19.7928 . doi :10.1002/1098-1063(2000)10:4<369::AID-HIPO3>3.0.CO;2-0. PMID  10985276. 
  3. ^ Burgess, N.; Jackson, A.; Hartley, T.; O'Keefe, J. (2000). "Predicciones derivadas del modelado del papel del hipocampo en la navegación". Cibernética biológica . 83 (3): 301–312. doi :10.1007/s004220000172. PMID  11007303. S2CID  8392843.
  4. ^ Barry, C.; Palanca, C.; Hayman, R.; Hartley, T.; Burton, S.; O'Keefe, J.; Jeffery, K.; Burgess, N. (2006). "El modelo de célula de vector límite de activación de células de lugar y memoria espacial". Reseñas en las Neurociencias . 17 (1–2): 71–97. doi :10.1515/REVNEURO.2006.17.1-2.71. PMC 2677716 . PMID  16703944. 
  5. ^ Palanca, C.; Burton, S.; Jeewajee, A.; O'Keefe, J.; Burgess, N. (2009). "Células vectoriales límite en el subículo de la formación del hipocampo". Revista de Neurociencia . 29 (31): 9771–9777. doi :10.1523/JNEUROSCI.1319-09.2009. PMC 2736390 . PMID  19657030. 
  6. ^ Solstad, T.; Boccara, CN; Kropff, E.; Moser, M.-B.; Moser, IE (2008). "Representación de bordes geométricos en la corteza entorrinal". Ciencia . 322 (5909): 1865–1868. Código Bib : 2008 Ciencia... 322.1865S. doi : 10.1126/ciencia.1166466 . PMID  19095945.
  7. ^ Savelli, F.; Yoganarasimha, D.; Knierim, JJ (2008). "Influencia de la eliminación de límites en las representaciones espaciales de la corteza entorrinal medial". Hipocampo . 18 (12): 1270–1282. doi :10.1002/hipo.20511. PMC 3007674 . PMID  19021262. 
  8. ^ Boccara, CN; Sargolini, F.; Thoresen, VYH; Solstad, T.; Witter, diputado; Moser, EI; Moser, MB (2010). "Células de la cuadrícula en pre y parasubículo". Neurociencia de la Naturaleza . 13 (8): 987–994. doi :10.1038/nn.2602. PMID  20657591. S2CID  7851286.
  9. ^ Bjerknes, TL; Moser, EI; Moser, MB (2014). "Representación de fronteras geométricas en la rata en desarrollo" (PDF) . Neurona . 82 (1): 71–8. doi : 10.1016/j.neuron.2014.02.014 . PMID  24613417.

enlaces externos