NEUROBIOLOGIA
September 2002 Vol 3 No 9 HIGHLIGHTS
Nature Reviews Neuroscience 3, (2002)

CODIFICACION OLFATORIA, Rachel Jones

Nueva comprensión de como el sistema olfatorio representa los olores, al menos en la langosta vienen de un trabajo descripto por  Perez-Orive y col. en Science. Ellos encuentran que las representaciones se vuelven cada vez más escasas y específicas según son procesadas por ciertas etapas del sistema olfatorio y que las correlaciones en los disparos son cruciales para este efecto.

En insectos, los olores son detectados por receptores neuronales que proyectan al lobulo antenal.  Allí la proyección neuronal lleva la señal  a los cuerpos fungoides los cuales han sido implicados en el aprendizaje olfatorio en insectos. En los cuerpos fungoides las proyecciones neuronales forman sinapsis con las celulas Kenyon cells (KCs). Cada proyeccion -PN- contacta cientos de celulas KCs, y cada célula KC recibe información desde unas pocas  PNs (se estima alrededor de 10–20).

Los autores grabaron las respuestas de las proyecciones neuronales y las células Kenyon para varios olores.  Ellos encontraron que las proyecciones neuronales respondieron fuertemente a una variedad de olores y que sus respuestas tenían un complejo patron temporal, a menudo excediendo el estímulo, que fue olor-neurona específico.

LAs respuestas PN evocadas por olores también mostraban oscilaciones globales a alrededor de 20–30 Hz.

Las KC, por el contrario, fueron mucho mas selectivas: cada KC respondía a muy pocos olores y sus respuestas eran breves, en promedio dos potenciales de acción.

Que otorga el aumento de la marcadamente escasa representación de olores entre las proyecciones neurales PNs y las células KCs?

Las grabaciones desde las células KCs revelan potenciales subumbrales evocados por olores con un timing especifico para cada olor. Mucha de ésta actividad fue inhibitoria, y Perez-Orive y col. concluyeron que la fuente más probable de esta inhibición es un grupo de interneuronas del cuerno lateral que contienen GABA (acido gama amino butirico). El cuerno lateral recibe información desde las proyecciones neuronales  PNs y proyecta directamente a los cuerpos fungiformes.

Las interneuronas de los cuernos laterales responden vigorosamente en respuesta a olores, pero su encendido es en la mitad opuesta del ciclo de oscilación de las proyecciones neuronales PN desde éstas hacia las KCs.

A causa del encendido de las interneuronas del cuerno lateral en respuesta a un amplio rango de olores, es probable que las celulas KCs reciban información inhibitoria confiable desde esas interneuronas durante una mitad de cada ciclo oscilatorio y más informacion excitatoria selectiva desde las PNs durante la otra mitad.

Los autores proponen que las KCs actúan como detectores de coincidnecia, encendiendo solamente cuando se excitan múltiples PNs.

Los potenciales inhibitorios antagonizan los potenciales de accion PN asincrónicos o fuera de tiempo de tal modo que solo los picos en tiempo cerrado en el punto correcto del ciclo de oscilación puedan excitar las celulas KC.

La estimulacion directa de PNs y su grabacion desde  KCs sugirio que las respuesta de las KC son posteriormente formateadas por conductancias activas.

Estos resultados subrayan el potencial de una combinacion de sincronizacion oscilatoria de ambas propiedades neurales y de circuito para dar forma y filtrar informacion neuronal. Tales mecanismos son propuestos como importantes para otros sistemas.

References and links 1. ORIGINAL RESEARCH PAPER Perez-Orive, J. et al. Oscillations and sparsening of odor representations in the mushroom body. Science 297, 359-365 (2002) | PubMed |

2. FURTHER READING Engel, A. K. et al. Dynamic predictions: oscillations and synchrony in top-down processing. Nature Rev. Neurosci. 2, 704-716 (2001) | Article | PubMed |