Neuronal basis of auditory adaptation and temporal discrimination in the auditory cortex of the awake freely moving rat

Abstract

La adaptación que ocurre en el sistema auditivo es un fenónemo que todos experimentamos cuando dejamos de oir sonidos irrelevantes, constantes o incluso molestos. La adaptación para sonidos conocidos aumenta también la sensibilidad y la percepción para estímulos nuevos o poco conocidos. Por tanto, la similaridad entre la historia previa de estimulación y la subsiguiente también puede influenciar la adaptación. La adaptación a la estimulación repetida es un fenómeno que se ha visto en diferentes modalidades sensoriales o especies de animales. El curso temporal de la adaptación en corteza auditiva primaria (A1) se ha estudiado principalmente en intervalos entre estímulos muy rápidos (<400ms) y diferentes mecanismos han sido sugeridos (inhibición sináptica, disbalance excitación-inhibición, inhibición lateral, disminución de la excitación, o inhibición aumentada), aunque los mecanismos intrínsecos neuronales casi no han sido considerados. Por otro lado, numerosos estudios han mostrado el efecto que tiene la anestesia sobre la excitabilidad cortical, pudiendo, por tanto, afectar al estudio de la adaptación. Por último, la adaptación podría estar influenciada por estructuras subcorticales (como el colículo inferior o el tálamo) aunque la influencia intracortical también se ha demostrado. El primer estudio presentado en este trabajo tiene como objetivo caracterizar, en la rata despierta en movimiento, el curso temporal de la adaptación auditiva en las neuronas únicas de A1 aisladas con tetrodos. Con este propósito, se estudió cómo el intervalo entre estímulos, la duración o la intensidad de la estimulación previa afectaba a la amplitud de respuesta y su latencia de respuesta. También se estudió el curso temporal durante la estimulación sostenida y el fenómeno de la postadaptación.

La comprensión de cómo la actividad neuronal codifica la información sensorial sigue siendo una cuestión fundamental en el campo de la atención auditiva. Así, la codificación de la información temporal es un aspecto clave en A1. El análisis de la “información mutua” de la respuesta neuronal nos permite cuantificar el contenido de la información de la actividad neuronal. Por otro lado, la variabilidad de la respuesta neuronal podría ser un parámetro clave para la codificación de los estímulos relevantes durante una tarea. También, la respuesta neuronal sostenida se ha sugerido que podría aportar información adicional en el animal en comportamiento. Hasta el momento, se desconoce cómo las neuronas únicas de A1 codifican la categoría temporal de los estímulos auditivos. Con este objetivo se registró la actividad de neuronas únicas en A1, por medio de tetrodos, en el animal en comportamiento. Las ratas debían discriminar si dos sonidos idénticos estaban separados por 150 o 300 ms y se ha estudiado el contenido de la información, la variabilidad y las respuestas post-estímulo de la actividad neuronal en el estado atentivo y el pasivo del animal.