Empleo de coordenadas motoras para decodificar el sistema motor en el canto de aves
El trabajo que relata esta tesis se basa en la implementación de herramientasde análisis provenientes de la física en áreas vinculadas a las neurociencias. En particular esta tesis se encarga de mostrar la validez de estas herramientas ysu capacidad de ser incorporadas como nuevas técnicas de analisis para abordarproblemáticas típicas en neurociencias con otro punto de vista. Las aves canoras, modelo animal empleado en esta tesis, tienen la capacidadde aprender y generar un comportamiento complejo que es el canto. Para ellocuentan con un sofisticado órgano fonador, llamado Siringe, que es controladomediante instrucciones provenientes del sistema nervioso. Durante la última décadael Laboratorio de Sistemas Dinámicos ha realizado numerosos trabajos sobreel funcionamiento la Siringe, buscando comprender cuánto de la complejidad delcanto se debe a la complejidad propia del organo fonador y cuánto se debe a complejidaden las instrucciones. Para ello se han realizado modelos matemáticos debaja dimensión, operacionales y predictivos capaces de generar sonidos sintéticosmuy similares a los del ave, permitiendo asimismo comprender cuáles son las instruccionesnecesarias para la obtención de dichos sonidos. Esta tesis se encarga en primera instacia de mostrar la pertinencia de dichosmodelados para el caso del Diamante mandarín en términos de 3 observables distintos,para luego ir tras la pregunta de cómo están organizadas las instruccionesen el sistema nervioso. En términos de características acústicas se comprobó lossonidos generados con el modelo presentan la misma relación entre frecuenciafundamental y contenido espectral que los sonidos reales del ave, sonidos de bajafrecuencia fundamental presentan alto contenido espectral y viceversa. Por otrolado, en términos de los gestos motores se comprobó que los gestos de presión ytensión que emplea el ave durante su canto para controlar la siringe, están fuertementecorrelacionados con los parámetros del modelo que dan cuenta de la presióny la tensión. Finalmente, se confirmo la pertinencia del modelo en términos derespuesta neuronal en neuronas selectivas al canto propio en núcleos vinculados alaprendizaje y generación del canto. Para ello se realizaron experimentos de electrofisiología tanto en aves despiertas como dormidas mostrando que la respuestaneuronal presentada ante el estímulo de su propio canto grabado era muy similara la presentada ante el estímulo del canto sintético. Vale aclarar que para lograr ese resultado fue necesario realizar una serie de mejoras al modelo, como la inclusión de un tracto vocal superior que actuara como filtro dinámico del sonidopermitiendo incorporar mejoras tímbricas canto sintético. Finalmente con el modelado validado se abordo la pregunta de cómo codificael cerebro la generación del canto. Para ello, se propuso realizar un cambio de coordenadas,de las acústicas (donde se venía estudiando el problema desde años) alas motoras. En estas coordenadas, se pudo observar una fuerte relación entre losdisparos neuronales en el HVc (núcleo vinculado al aprendizaje y generación delcanto) y los extremos de los gestos motores que se obtienen a partir del modeladodel canto. Este resultado abrió un debate en el área, ya que hasta entonces el paradigmaestablecido afirmaba que los disparos en HVc eran cómo un "reloj" que disparaequidistante sin relación con la generación del canto. Este resultado, asimismose suma a otros resultados que aparecen en la literatura de los últimos años quemuestran observaciones contradictorias con el paradigma del "reloj". En esta tesisse plantea el debate como algo abierto aún y a la espera de la existencia de unmodelo de sistema motor en el canto de ave que integre todas estas observacionesrecientes.
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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| Subjects: | CANTO DE AVES, GESTOS MOTORAS, SISTEMA MOTOR, SONGBIRD, MOTOR GESTURES, MOTOR SYSTEM, |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5680_SanzPerlHernandez http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n5680_SanzPerlHernandez_oai |
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