Procesamiento de la información en los núcleos principal e interpolar del complejo sensorial del trigémino de la rata

• Autores: Carlos Torets Serrano
• Directores de la Tesis: Abel Sánchez Jiménez (dir. tes.) , Fivos Panetsos Pétrova (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Celia Sánchez-Ramos Roda (presid.) , Antonio Murciano Cespedosa (secret.) , Carlota Largo Aramburu (voc.) , Michele Papa (voc.) , Eduardo Fernández Jover (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen

  • El órgano de los bigotes-vibrisas de la rata está ubicado en su hocico y está formado por una matriz de bigotes largos que el animal mueve para localizar y diferenciar texturas y propiedades del movimiento de los objetos (Guic-Robles, Jenkins, and Bravo 1992; Harvey, Bermejo, and Zeigler 2001). Es un órgano que por sus características sensoriales y perceptivas y por su funcionamiento es equiparable a las yemas de los dedos de los primates (Lichtenstien, Carvell, and Simons 1990), de ahí la importancia de conocer la fisiología de los núcleos involucrados en el procesamiento de la información extraída del medio. Cada vibrisa está anclada por su base a su complejo folicular, formado por una serie de mecanorreceptores altamente vascularizados y aferrados a terminaciones musculares activadas por el movimiento y/o la vibración del bigote, transduciendo esta señal a código neuronal mediante potenciales de acción. La información táctil obtenida por las vibrisas se proyecta a través del nervio infraorbital atravesando el ganglio de Gasser (Vg) hasta los núcleos del Complejo Sensorial del Trigémino, CST, en el tronco encefálico (Waite and Tracey 1995) que constituye la primera estación de relevo de este tipo de información. Una vez aquí, esta información se bifurca pues alcanza la corteza somatosensorial primaria (S1) por medio de dos vías, la lemniscal, que hace relevo en el núcleo ventral posteromedial del tálamo (VPm), y la paralemniscal, alcanzando el núcleo posterior medial del tálamo (Pom) (Diamond, Armstrong-James, and Ebner 1992). De este modo, si las dos vías procesan, codifican y transmiten aspectos complementarios de la información táctil y los núcleos del CST juegan un papel activo en dicho procesamiento diferencial, las neuronas de los dos núcleos deben presentar diferencias también en su actividad electrofisiológica, tanto bajo estimulación de los bigotes del animal como en reposo. La somatotopía existente en toda la vía es altamente precisa de manera que las neuronas relacionadas con el procesamiento de la información táctil proveniente de las vibrisas de cada uno de los núcleos implicados, se organizan formando un determinado número de agregados que se denominan barriletes en los núcleos del CST, barriloides en los núcleos del tálamo, VPM y PoM, y barriles en S1 (Van der Loos 1976; Welker and Woolsey 1974; Woolsey and Van der 1970). Estos agregados se ordenan dentro de cada núcleo representando fielmente el patrón de distribución que marcan las vibrisas en el hocico. Estudios anatómicos han demostrado una relación uno a uno entre 2 las vibrisas individuales y los correspondientes agregados en el CST, tálamo y S1 (Chmielowska, Carvell, and Simons 1989; Veinante and Deschenes 1999;

    Williams, Zahm, and Jacquin 1994). Los resultados obtenidos en esta tesis se organizan en tres partes o estudios complementarios relativos al procesamiento diferencial de los núcleos Principal y espinal Interpolar del CST. En la primera parte se caracterizaron distintos aspectos básicos y dinámicos de la actividad neuronal en los dos núcleos. En una segunda parte se estudió el papel que juega la ubicación de la vibrisa estimulada en la matriz de vibrisas en la determinación de las respuestas neuronales. En base a estos resultados se diseñó un modelo de predicción inversa del procesamiento de la información por los agregados neuronales de los dos núcleos. Con este modelo se consigue determinar las diferencias funcionales de las vías lemniscal y paralemniscal e inferir de qué manera estas diferencias internucleares pueden ser utilizadas por el sistema nervioso central para procesar en paralelo características complementarias de la información somatosensorial.