Sensibilidad visual de neuronas gigantes al tamaño de objetos en movimiento y su relación con el comportamiento de escape en el cangrejo Neohelice granulata - Lanza, Estela Manuela (2022)
La visión de movimiento provee claves esenciales para una gran variedad de comportamientos. En particular, la detección de movimiento permite obtener información sobre el entorno pudiendo determinar el tamaño, distancia, dirección y velocidad de un objeto en movimiento. Estas características, entre otras, permiten al observador determinar el significado del estímulo. Entender cómo las interacciones y el cableado de una red de células nerviosas recuperan y procesan esa información crítica para luego determinar una respuesta comportamental constituye una meta central en el campo de las neurociencias. En su hábitat natural Neohelice granulata es depredado por gaviotas cangrejeras y otras especies de aves. Frente a depredadores los cangrejos suelen responder desplegando un comportamiento de escape. Por otro lado, esta especie persigue y caza cangrejos más pequeño de su misma especie y del género Uca. En condiciones experimentales, se ha visto que el cangrejo N. granulata responde al movimiento de objetos grandes con escapes, mientras que objetos pequeños y medianos desplazándose por el suelo evocan persecuciones. Así mismo, se ha visto que, si bien el movimiento de objetos pequeños desplazándose a nivel del suelo evocan persecuciones, el mismo objeto pequeño elevado a 10 cm del suelo evoca respuestas de escape. En estos cangrejos la actividad de neuronas individuales frente a estímulos visuales que evocan claras respuestas comportamentales puede ser registrada intracelularmente en el animal vivo. Estudios previos indican que neuronas gigantes de la lóbula (LG) comandan las respuestas comportamentales (escape y freezing) frente a estímulos grandes y estímulos de looming, que son considerados estímulos visuales de peligro. Sin embargo, nunca se había evaluado la respuesta fisiológica de las neuronas LG frente a estímulos de tamaños pequeños y medianos, ni a estímulos de diferente elevación, ni tampoco se había investigado si las LG podrían tener un rol en la respuesta predatoria de N. granulata o si existen en el cangrejo neuronas especializadas en la detección del movimiento de objetos pequeños como las que se han encontrado en insectos. En este trabajo de Tesis hemos logrado el objetivo de evaluar frente a estímulos de distinto tamaño y elevación, la respuesta de las 5 clases de neuronas gigantes detectoras de movimiento previamente descriptas (MLG1, MLG2, BLG1, BLG2 y LCDC), a la vez que también exploramos las respuestas a estos estímulos de neuronas no identificadas previamente. Además, se utilizó un dispositivo de locomoción simulada o treadmill, que permitió medir la actividad locomotora del animal mientras se lo exponía a los distintos estímulos visuales. Como no es posible hacer registros intracelulares mientras que el animal se mueve en el treadmill, para poder inferir la influencia de cada tipo de LG sobre la respuesta comportamental hemos comparado la respuesta predicha por los modelos estadísticos de cada tipo de neurona para cada estímulo con el modelo que predice la velocidad máxima durante el escape evocada por cada estímulo. Las principales conclusiones son: A) La actividad de las MLG2 es un buen predictor de la máxima velocidad de escape evocada por cada estímulo. B) Las MLG1 presentan algunas propiedades similares a las de las neuronas hipercomplejas de vertebrados. C) Las neuronas direccionales del complejo lobular (LCDC) son sensibles a la dirección del movimiento de estímulos de todos los tamaños, siempre que se desplacen a la altura del ecuador. D) Existen neuronas que responden con mayor intensidad al movimiento de los objetos pequeños.