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Ver el documento (formato PDF)   Marachlian, Emiliano.  "Plasticidad dependiente de experiencia en la codificación de olores"  (2015-03-30)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Desde los estímulos sensoriales que los organismos vivos sensan hasta la percepción interna que estos se hacen del mundo que los rodea, ocurren una serie de transformaciones que le permiten al individuo extraer información relevante y filtrar aquella que no tenga valor predictivo. El ejemplo del olfato es especialmente interesante pues los seres vivos deben ser capaces de decodificar del ambiente estímulos complejos y en continuo cambio. En ese contexto, la plasticidad cumple un papel fundamental dado que un estímulo puede ser percibido de maneras diferentes (dependiendo del estado motivacional y de la experiencia previa del individuo) permitiéndoles a los organismos adaptarse e ir ajustando la imagen interna de su entorno. En el presente trabajo se estudió, mediante experimentos de comportamiento e imaging de calcio, la plasticidad dependiente de experiencia en el lóbulo antenal (AL), primera etapa de procesamiento olfativo de la abeja Apis mellifera. Se observó que la experiencia con un olor recompensado afecta la representación de las mezclas que contienen dicho olor. Luego de la experiencia las mezclas son representadas en el AL de manera que se parecen más al olor recompensado y menos al olor sin valor predictivo. El significado neuronal y funcional de estos cambios sería que, luego de la experiencia, la representación modificada adopta más elementos que permiten codificar y reconocer al estímulo relevante. Además mediante simulaciones numéricas se propuso modelar las fuerzas sinápticas de las neuronas inhibitorias locales del AL para estudiar las propiedades de control de ganancia que estas infieren a la red. Describimos la dependencia que el control de ganancia tiene de las fuerzas sinápticas inhibitorias y del número de receptores que son reclutados por el estímulo. Mediante experimentos de imaging y farmacológicos describimos el aporte de las inhibiciones al control de ganancia en el lóbulo antenal de las abejas. Los mecanismos de control de ganancia y de plasticidad dependiente de experiencia son discutidos en términos de su contribución a la transformación que la información sensorial sufre desde los receptores en la prefería hasta la representación interna que permite su percepción.

Abstract:
Sensory stimuli are sensed at the periphery of the organisms and converted into its internal perception thanks to a series transformations that allows animals extract relevant information and filter out the one without predictive value. The olfactory system is an interesting example since living beings have to be able to decode the complex and varying olfactory stimuli from the environment to extract and recognize informative stimuli. In this context, plasticity plays an important role, since the same stimulus might be perceived differently depending on the motivational state or the specific experience of the individual. The possibility to adapt their olfactory perception allows animals keep their internal representation of the environment always tuned. In this work we combined behavior and calcium imaging experiments to study experience dependent plasticity in the antennal lobes, the first olfactory center in the brain of the honey bee Apis mellifera. We found that experience with a rewarded odor affects the representation of mixtures that contain that odor. After the experience the representation of the mixture is more similar to the representation of the rewarded component and less similar to the non-rewarded component. The meaning of the change is that the neural representation of the mixtures incorporates more elements that allow the recognition of the meaningful odor. Furthermore, by means of numerical simulations, we modeled the synaptic strength of the inhibitory local neurons in the AL to study the gain control properties of the network. We described how gain control depends on the stimulus strength and the number of receptors that are recruited by the stimulus. Parts of the conclusions obtained from the model were further tested in calcium imaging experiments combined with pharmacology to block the local inhibitory network. The mechanisms related with gain control and experience dependent plasticity are discussed in terms of their contribution to the transformation of the sensory information suffers from the receptors at the periphery to the internal representation that allows perception.

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Registro:
Título : Plasticidad dependiente de experiencia en la codificación de olores     =    Experience-dependent plasticity in odor´s coding
Autor : Marachlian, Emiliano
Director : Locatelli, Fernando
Consejero : Kornbliht, Alberto
Jurados : Szczupak, Lidia  ; Marín-Burgín, Antonia  ; Morelli, Luis G.
Año : 2015-03-30
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE)
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5704_Marachlian
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Neurociencias
Biología / Memoria
Palabras claves : OLFATO; IMAGING DE CALCIO; PLASTICIDAD DEPENDIENTE DE EXPERIENCIA; CONTROL DE GANANCIA; ABEJA; SMELL; CALCIUM IMAGING; PLASTICITY; GAIN CONTROL; BEE
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