07.08.2020 Jedną z metod wywołujących zmiany plastyczne w układzie wzrokowym jest jego powtarzalna stymulacja odpowiednimi bodźcami wzrokowymi. Wielokrotne prezentowanie danego typu bodźca wzrokowego może indukować zmiany w sieci neuronalnej i prowadzić do wzmocnienia odpowiedzi. Taki efekt został zaobserwowany i opisany na poziomie pierwszorzedowej kory wzrokowej (ang. primary visual cortex: V1). Celem przeprowadzonych przez nas badań było sprawdzenie wpływu powtarzalnego treningu wzrokowego, również na poziomie podkorowym, w szczególności we wzgórku czworaczym górnym (ang. superior colliculus; SC), strukturą wchodzącą w skład pozakolankowatej drogi wzrokowej. W badaniu wykazano, iż trzygodzinny, bierny trening wzrokowy, oparty na wielokrotnie powtarzanych, prostych bodźcach wzrokowych wywołuje wzmocnienie odpowiedzi wzrokowych zarówno na poziomie korowym, jak i we wzgórku czworaczym górnym u szczura. Kolejna część pracy dotyczyła wyjaśnienia powstałego wzmocnienia w SC, do którego informacja wzrokowa dostarczana jest zarówno z siatkówki jak i z warstwy 5 V1. Trening wzrokowy przeprowadzony z farmokologicznym wyciszeniem aktywności korowej nie wykazał wyciszenia odpowiedzi wzrokowych w SC, co świadczy o wystąpieniu plastyczności na tym poziomie przetwarzania wzrokowego niezależnie od V1.
Uzyskane wyniki mają nie tylko znaczenie poznawcze, ale także aplikacyjne, ponieważ wskazały wzgórek czworaczy górny, jako możliwy cel treningów poprawiających efektywność procesu widzenia np. przy uszkodzeniach pierwszorzędowej kory wzrokowej.
Autorka:
dr Katarzyna Kordecka, e-mail: kkordecka@ichf.edu.pl
Publikacja:
Cortical Inactivation Does Not Block Response Enhancement in the Superior Colliculus
Katarzyna Kordecka, Andrzej T. Foik, Agnieszka Wierzbicka and Wioletta J. Waleszczyk
Abstract
Repetitive visual stimulation is successfully used in a study on the visual evoked potential (VEP) plasticity in the visual system in mammals. Practicing visual tasks or repeated exposure to sensory stimuli can induce neuronal network changes in the cortical circuits and improve the perception of these stimuli. However, little is known about the effect of visual training at the subcortical level. In the present study, we extend the knowledge showing positive results of this training in the rat’s Superior colliculus (SC). In electrophysiological experiments, we showed that a single training session lasting several hours induces a response enhancement both in the primary visual cortex (V1) and in the SC. Further, we tested if collicular responses will be enhanced without V1 input. For this reason, we inactivated the V1 by applying xylocaine solution onto the cortical surface during visual training. Our results revealed that SC’s response enhancement was present even without V1 inputs and showed no difference in amplitude comparing to VEPs enhancement while the V1 was active. These data suggest that the visual system plasticity and facilitation can develop independently but simultaneously in different parts of the visual system.
Link to publication
