Explorando o código neural de mosca

Abstract

A finalidade do presente projeto é o estudo da resposta do neurônio H1 na placa lobular de moscas, ordem Diptera, genus Chrysomia, a estímulos visuais. A placa lobular situa-se quatro sinápses atras dos fotoreceptores e contem várias dezenas de neurônios sensíveis a movimentos horizontais e verticais com a finalidade de controlar a estabilidade do vôo da mosca. O neurônio H1 responde a movimentos horizontais, integrando a informação provinda dos 10000 omatídeos dos olhos compostos. Os dados obtidos são analisados com o intuito de elucidar o código neural empregado pelo mosca para codificação e decodificação. Atenção especial deve ser dada as estratégias empregadas pela mosca para se adaptar ao ambiente tremendamente variável encontrado na vida real. H1 sendo um neurônio que gera pulsos, é suficiente fazer registros extracelulares na mosca viva. Para isto usamos eletrôdos de Tungstênio e registramos os tempos de geração dos pulsos em sincronia com o estímulo. Este consiste de uma cena visual ,que se movimenta rígidamente na direção horizontal. O mesmo esquema pode ser aplicado a neurônios como V2, que é sensível a movimentos na direção vertical. Estamos construindo equipamentos para fazer registros (inéditos) simultâneos de neurônios sensíveis a estímulos na direção horizontal e vertical e também para registrar simultâneamente da placa lobular esquerda e direita. Presentemente estímulos são gerados por um monitor Tektronix 605 com taxa de refrescamento de 500 Hz. O nosso projeto prevê suporte para o uso de estímulos naturalísticos semelhantes aos que a mosca encontraria em seu habitat natural. A atividade do laboratório consiste em produzir equipamentos para novos experimentos, a execução destes e a subsequente análise dos dados. No que se refere a infraestrutura eletrônica, devemos substituir a placa TIO-10 da National Instruments por um hardware dedicado. Este incluirá também hardware para gerar e controlar o estímulo. Permitirá também fazer modificações do estímulo em tempo real. Teremos que duplicar/adaptar o sistema mecânico de micromanipulação para acessar o lado esquerdo simultâneamente com o lado direito do hemisfério posterior da cabeça da mosca. A análise dos dados usa os métodos já estabelecidos [3] [4] [5] para medir a informação transmitida pelo trem de pulsos, as escalas de tempo envolvidas e a adaptação ao contexto variável caracterizando a distribuição de probabilidades do estímulo.