Codificación de la información dependiente de la frecuencia en las neuronas asociadas a vibrisas del complejo sensorial del trigémino de la rata

Resumen

Las vibrisas del hocico de la rata conforman un órgano sensorial de alta resolución especializado en la codificación de la información táctil y es usado por este animal para explorar y percibir su medio ambiente. La estimulación de las vibrisas a diferentes frecuencias revela la existencia de un procesamiento de la información dependiente de la frecuencia en las dos vías trigeminales, lemniscal y paralemniscal. Dicho procesamiento se ha observado claramente en las propiedades de filtrado pasa baja, pasa alta y pasa banda de las neuronas talámicas y corticales, donde se ha centrado la investigación hasta ahora. En la presente tesis se ha estudiado el procesamiento de la información dependiente de la frecuencia en la primera estación de relevo de la vía trigeminal, el Complejo Sensorial del Trigémino (CST), que está dividido en cuatro núcleos: el núcleo Principal (Pr5), el núcleo Espinal Oral (Sp5o), el núcleo Espinal Interpolar (Sp5i) y el núcleo Espinal Caudal (Sp5c). Además, se ha estudiado el efecto de la corteza somatosensorial sobre dicho procesamiento dependiente de la frecuencia. Para ello se ha estimulado a diferentes frecuencias (entre 1 y 40 Hz) mediante pulsos de aire las vibrisas mientras se registraba la actividad extracelular de las neuronas en estos núcleos en dos condiciones, control y bajo decorticación. Los resultados obtenidos indical que en los núcleos del CST se produce un procesamiento de la información dependiente de la frecuencia de estimulación, de manera que las neuronas de estos núcleos presentan un comportamiento de filtrado pasa bajo, pasa alto y pasa banda en función de las características del estímulo estudiadas: respuesta inicial, respuesta total, tiempo de respuesta y consistencia temporal. Además, este comportamiento es diferente entre las unidades fásicas y tónicas en cada núcleo, de manera que en los núcleos del CST se produce una optimización de la respuesta tanto para la detección como para la discriminación del objeto, a través de dos canales (neuronas tónicas y fásicas), mientras que en las estaciones superiores de tálamo y corteza el sistema está optimizado para la discriminación del objeto. El filtrado realizado en el CST es una propiedad intrínseca de las neuronas y redes de estos núcleos, si bien existe una cierta modulación del mismo por parte de la corteza somatosensorial. La corteza ejerce su influencia especialmente sobre aquellas neuronas involucradas en la discriminación de las características de los objetos, esto es, sobre las neuronas tónicas de los núcleos de proyección talámica (Pr5 y Sp5i), controlando de este modo el flujo de información que utiliza.