Motion coding in the rodent retina under stimulation with complex images / César Ravello Serrano

Doctor en Ciencias con Mención en Neurociencia.

La detección de movimiento es una de las tareas clave del sistema visual. Sin embargo, hasta ahora la simplificación del laboratorio ha limitado el verdadero alcance de esta capacidad en escenarios reales naturales y complejos. Por otra parte, se ha propuesto que la estructura y función del sistema
visual se habría adaptado, con fines de sobre vivencia y reproducción de los organismos, a las propiedades físicas y naturales del entorno en el cual se desarrolla. Evidencias de esta adaptación se han reportado para distintas´áreas de la corteza visual, siendo escasos aun los estudios para la
retina, donde solo se han reportado adaptaciones en cuanto a la distribucion de la intensidad y de la longitud de onda de la luz. Para estudiar el efecto de las propiedades estad´ısticas de las imágenes naturales sobre el respuesta al movimiento en la retina de mamífero hemos utilizado texturas sintéticas complejas en las que modulamos el grado de complejidad ent´erminos de la variabilidad de se˜nales contenidas en el
est´ımulo, y un analizando la respuesta tanto a nivel de célula individual como población. Los resultados, obtenidos a partir de un total de 308 células ganglionares de la retina (CGR) de
un roedor diurno (Octodon degus), dan cuenta que, pese a que en general los estímulos complejos generan un numero menor de potenciales de acción (hasta un ⇡ 60% comparado a la respuesta frente a estimulo simple), a nivel poblacional sigue siendo posible extraer la información sobre la velocidad o la posición de los objetos en movimiento, sugeriendo que la codificación seria relativamente mas eficiente en condiciones de estimulacion ”natural”, lograndose un nivel similar de
rendimiento de decodificaci´on conun numero menor de potenciales de acción asociados a un menor gasto energético. M´as aun, se observa que en un ⇡ 40% de las CGR un
estimulo complejo generarespuestas de rango de sintonizaci´on espaciotemporal estrecho pero de mayor amplitud. Este
fenómeno tiene su paralelo a lo que ocurre en distintas áreas de la corteza visual al ser estimuladas con imágenes complejas en comparación a imágenes artificiales simples. Lo anterior es evidencia de que la adaptación a las estadísticas de las escenas naturales estaría ya presente en etapas
tempranas en la organización de sistema visual.