Do fast retinal oscillations play a role in vision? A study in the anesthetized and awake cat

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Manços, Giovanne de Rosso
• Orientador(a): Maciel, Sergio Tulio Neuenschwander
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NEUROCIÊNCIAS
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Retina; Geniculado; Oscilação; Coerência; Halotano; Acordado
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::OUTROS::CIENCIAS: NEUROCIÊNCIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22633

Os primeiros fisiologistas ficaram certamente impressionados com a existência de oscilações periódicas de alta amplitude, claramente visíveis nos traçados obtidos da retina, trato óptico e gânglios ópticos. Posteriormente vários estudos mostraram ser a células ganglionares os elementos responsáveis pela geração destes ritmos rápidos, que sabia-se podem propagar da retina ao geniculado lateral e ao córtex. Apenas recentemente, no entanto, estas observações ganharam novo interesse, principalmente a luz de teorias e conjecturas que atribuem às oscilações neuronais vários processos cognitivos, como a ligação perceptual, a atenção e a memória. Segundo esta hipótese, oscilações rápidas da retina seriam importantes para a ligação de contornos contíguos ou superfícies, podendo assim constituir um mecanismo feedforward importante na segmentação visual. Em acordo com estas noções, uma série de experimentos no gato mostraram que oscilações rápidas da retina podem ser informativas sobre propriedades globais do estímulo como o seu tamanho. Uma grande limitação nestes estudos, no entanto, foi o fato de terem sido feitos sob anestesia e paralisia. Apenas alguns experimentos foram realizados em gatos nãoanestesiados, mesmo assim, paralisados. Uma outra limitação foi o uso de estímulos visuais limitados a breves exposições, que ocupavam todo o campo visual, muito longe de condições naturais da visão. Por outro lado, muito recentemente, fizemos uma observação inesperada no nosso laboratório: oscilações rápidas da retina dependem fortemente da anestesia por halotano (e isoflurano). Tornou-se assim imperativo investigar se as oscilações rápidas da retina estão presentes ou não no gato não anestesiado, em condições naturais, como por exemplo durante a observação-livre de uma cena visual. Este é o principal objetivo deste estudo. Para isto, registros simultâneos através de eletródios-múltiplos foram feitos no geniculado lateral e na retina de gatos anestesiados (N= 3) e acordado (N= 1). Comparações foram feitas para respostas a filmes de cenas naturais e estímulos estacionários, como círculos luminosos. Para testar especificamente o papel das oscilações rápidas da retina na codificação do tamanho do estímulo visual aplicamos um protocolo que consiste em apresentar sobre os campos receptores um círculo luminoso de tamanho variável ao longo do tempo. Técnicas de separação de potenciaisde- ação nos permitiu estudar individualmente os componentes ON e OFF das respostas multi-unitárias. Nossa análise consistiu em obter medidas das oscilações sincrônicas para células isoladas ao longo do tempo no domínio temporal (análise de correlação por janela deslizante) e no domínio espectral (análise espectral por afunilamento múltiplo, coerência por afunilamento múltiplo). Estes resultados estendem os nossos achados prévios no gato anestesiado, que foram restritos à análise de auto-correlação de repostas multi-unitárias do geniculado lateral. Tanto as repostas ON como as respostas OFF a estímulos visuais de tamanho variável mostram que oscilações coerentes, que aparecem apenas para estímulos que atingem um tamanho mínimo de cerca de 5° (dependendo do nível de contraste do estímulo). Estes resultados sugerem que oscilações rápidas da retina codificam mal mudanças sutis no tamanho do estímulo visual. Como nos estudos anteriores no geniculado lateral, registros obtidos diretamente da retina mostraram que oscilações rápidas da retina são altamente dependentes dos níveis de anestesia por halotano. E mais importante, em uma série de experimentos pode-se registrar respostas do geniculado lateral em um gato acordado, que foi subsequentemente anestesiado por halotano, mantendo-se o mesmo sítio de registro. Oscilações rápidas da retina, ausentes durante a condição acordado, apareceram fortes como usualmente na condição de anestesia por halotano. Estes resultados como um todo enfraquecem substancialmente a noção de serem as oscilações rápidas da retina importantes para o processamento visual. Por outro lado, demonstram que oscilações rápidas da retina podem apresentar propriedades semelhantes a oscilações gama no cortex. Desta forma, oscilações da retina induzidas por halotano podem servir como uma preparação interessante, mesmo se artificial, para o estudo da dinâmica de oscilações neuronais.