Diseño de protocolos experimentales para la caracterización electrofisiológica y conductual de la participación de la melanopsina en el procesamiento de la información visual de la rata

Abstract

La luz captada por algunos organismos complejos adquiere sentido biológico gracias al procesamiento efectuado en diferentes etapas del camino visual y no visual. En los roedores como en todos los mamíferos, la primera etapa del procesamiento de la señal luminosa se realiza en la retina, cuya salida se proyecta hacia núcleos superiores a partir del nervio óptico. Entre estas proyecciones se encuentran las de células melanopsínicas, que hasta el momento no es clara su participación en la visión. No existe en la literatura una metodología propuesta que correlacione registros in vivo de la actividad aferente en el nervio óptico con la respuesta conductual frente a estímulos que evaluen el rol de la melanopsina en la sensibilidad visual en las ratas.El objetivo de este trabajo fue diseñar un conjunto de protocolos experimentales orientados a caracterizar el procesamiento retinal de las ratas frente a estímulos específicos para excitar melanopsina. Se plantea realizar los experimentos en ratas Wistar (albinas) y Brown Norway (pigmentadas) machos. El sistema está basado en la conjunción de tres técnicas: 1) Registro de la actividad evocada en el nervio óptico en respuesta a diferentes estímulos lumínicos. Los registros se realizarán en experimentos agudos bajo anestesia y analgesia general. Por medio de un sistema estereotáxico se determinarán las coordenadas correspondientes al nervio óptico y se tomarán registros con microelectrodos de tungsteno. Las señales registradas se correlacionarán con los estímulos empleando estimadores cuantitativos basados en la teoría de la información; 2) Evaluación conductual para cuantificar la percepción visual de las ratas. Mediante métodos psicofísicos en el entorno experimental del laberinto de Morris se estimarán los umbrales para la detección de estímulos visuales.; 3) Aislación selectiva de fotorreceptores. Se utilizará un fotoestimulador basado en el control de intensidad de cuatro LEDs que cubren diferentes rangos del espectro de radiación óptica. El protocolo de estimulación considera utilizar niveles fotópicos de iluminación, cuatro primarios para estimular selectivamente bastones, conos de onda corta, conos de onda media y células melanopsínicas. Además de dos formatos espaciales de presentación: 1) visión maxweliana para medidas electrofisiológicas y 2) pantalla retroiluminada para ubicar en el laberinto de Morris. La articulación de los protocolos descriptos servirá para determinar y cuantificar de la complejidad del procesamiento neuronal a nivel periférico y los efectos específicos de la activación selectiva de los fotoreceptores que contienen melanopsina.