Implementação de um protocolo experimental para estudo de propriedades de resposta visual de neurônios do córtex visual primário (V1) em ratos utilizando matrizes de eletrodos

Abstract

O córtex visual primário (V1) é a região do córtex cerebral responsável pela primeira etapa de processamento da informação visual capturada pela retina. Por ser uma das áreas corticais melhor compreendidas, V1 constitui um dos principais paradigmas de compreensão do processamento sensorial. Desde os anos 70 há uma extensa literatura que estuda propriedades de resposta de neurônios de V1, principalmente com eletrodos individuais e utilizando-se como modelo animal gatos e macacos. Tem-se conhecimento de onde partem seus principais inputs e quais estímulos fazem os neurônios dispararem (grades senoidais com determinadas frequências espaciais e temporais). Mais recentemente, com o uso de matrizes de eletrodos, se tornou possível a investigação de propriedades coletivas da atividade e codificação neurais, que não eram possíveis de serem desvendadas com eletrodos individuais. Além disso, no estado da arte tecnológico atual, o uso do rato como modelo animal permite o registro da atividade neural com os animais em comportamento livre (sem anestesia ou contenção). No entanto, pouco se sabe sobre especificidades das propriedades de resposta dos neurônios do córtex visual do rato. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um aparato e um protocolo experimental no Laboratório de Neurociência de Sistemas e Computacional adequado para estudo das propriedades de resposta de neurônios de V1 de ratos usando matrizes de eletrodos. Finalmente, apresentamos resultados experimentais onde caracterizamos respostas de neurônios de V1 a diferentes estímulos visuais (Funções de Gabor ou Grades) seja em ruído denso ou rarefeito, variando as propriedades de frequências temporal e espacial de estimulação, densidades de estímulos, velocidade, etc. Concluímos que implementamos com sucesso a técnica experimental, que abre inúmeras perspectivas futuras de pesquisas nesta linha no Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco.