Grating stimuli do bias our concepts on cortical gamma synchronization: a study in capuchin monkey V1

Abstract

As oscilações corticais gama (30 - 90 Hz) têm sido implicadas em processos cognitivos como a ligação perceptual e a atenção. Até agora, a maioria das evidências que servem de suporte para esta hipótese é baseada em e s t u d o s a p a r t i r do uso de e s t í m u l o s s i m p l e s e artificiais, como grades e barras luminosas. Recentemente, no entanto, estudos experimentais utilizando imagens naturais levaram a conclusões conflitantes. Em um paradigma em humanos que requeria fixação mantida, sinais eletrocorticográficos (ECoG) mostraram gama para grades, mas não p a r a imagens e s t á t i c a s ou r u í d o r o s a (Hermes e t a l . , 2 0 1 5 ) . Contrariamente, a análise dos sinais ECoG no córtex visual de macacosreso revelou fortes componentes gama para a livre observação de cenas naturais (Brunet et al., 2015). Neste estudo, temos por objetivo esclarecer essas discrepâncias utilizando-se de um paradigma que permitiu comparações diretas entre uma condição de fixação vs. uma condição de observação livre, tanto para estímulos simplificados (grades móveis e e s t á t i c a s ) q u a n t o p a r a c e n a s n a t u r a i s ( i m a g e n s e s t á t i c a s e em movimento). Registros de potenciais de ação e de potenciais de campo locais (LFPs) foram obtidos para a representação central e periférica de V1. Nossos resultados demonstram que em macacos-capuchinhos (N = 3), como descrito anteriormente para macacos-reso e humanos, a gama é caracteristicamente forte, sempre que os parâmetros do estímulo, como tamanho, orientação e velocidade, são definidos para a ativação ótima das células. Comparações entre condições de fixação e de livre observação e grades vs. estímulos naturais revelaram que a gama é sempre forte para grades de orientação ótima, independentemente da condição de visualização (N = 93 sítios de registro, 2 macacos). No entanto, a gama está surpreendentemente ausente durante a livre visualização de imagens e filmes naturais. Achados negativos semelhantes também foram obtidos quando os macacos foram expostos a cenas do mundo real, como objetos e outros animais no laboratório. Os presentes resultados sugerem que, no córtex visual primário, a atividade gama é principalmente associada à ativação seletiva de populações neuronais que compartilham propriedades de resposta similares. Portanto, a gama pode ser vista como um fenômeno de ressonância da conectividade cortical subjacente. Em geral, nossos resultados minimizam a importância da gama como um mecanismo cortical chave para a visão.