Rappresentazioni di gerarchie nel cervello dei primati

The Human Brain Project,
a high-impact playground for quantitative sciences
Roma, January 25 2016
Rappresentazioni di gerarchie nel cervello dei primati
Stefano Ferraina
Dipartimento Fisiologia e Farmacologia
La Sapienza
U.S. OPEN – 2015 - semifinale
CORRELATI COMPORTAMENTALI
Tempo di risposta % risposte corre+e (Effetto della distanza)
Differenza di rango Differenza di rango PROCEDURA DI APPRENDIMENTO DELLA SERIE
Ogni giorno viene presentata una nuova serie
e lo stesso simbolo non occupa la stessa posizione
in giorni consecutivi
APPRENDIMENTO PER PROVE ED ERRORI
La serie non viene mai presentata all’animale
Alla scimmia vengono solo presentate coppie di
stimoli adiacenti
APPRENDIMENTO PER PROVE ED ERRORI
La serie non viene mai presentata all’animale
Alla scimmia vengono solo presentate coppie di
stimoli adiacenti
APPRENDIMENTO (dettagli)
10 X 2 trials
10 X 2 trials
10 X 2 trials
10 X 2 trials
10 X 2 trials
Parte 1: block design.
Parte 2: intermingled design (100 trials ; threshold 66% correct)
TEST: usare le premesse per trarre conclusioni
se C > D e D > E allora C > E
A
B
C
D
E
F
Esempio di Comportamento
EFFETTO DELLA DISTANZA (simbolica)
Evidenza comportamentale dell’organizzazione spaziale delle
premesse
Monkey B Response time (ms)
1
P(correct)
0,9
0,8
0,7
0,6
1000
900
800
700
600
500
0,5
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)
(5)
(2)
(3)
(4)
(5)
Symbolic distance
Symbolic distance
Monkey C 1000
Response time (ms)
1
P(correct)
0,9
0,8
0,7
0,6
900
800
700
600
500
0,5
(1)
(2)
(3)
(4)
Symbolic distance
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
Symbolic distance
(5)
CORRELATI neur(on)ali
Corteccia Prefrontale Corteccia Parietale ippocampo Go
M_on M_end
- Signal sampling rate 24kHz
rew
Modulazione neuronale per il task
Modulazione al primo trial di test
Stima neurale della gerarchia
I neuroni in Prefrontale
discriminano meglio per
simboli a distanza
maggiore
Modulazione LFP (passa basso del segnale raw)
voltage SD4-5
SD1
Time from pair onset (s) SD2-3
SD1
P_correct SD2-3
SD4-5
Voltage in the selected interval Decision Cme Il segnale LFP correla molto bene con la
performance
Voltage in the selected interval Conclusioni
Le nuove informazioni (di una serie),
quando organizzate secondo il loro rango
sono rappresentate
nella modulazione delle corteccia prefrontale
L’attività neuronale è in grado di spiegare
i correlati comportamentali osservati
Grazie a…
Margherita Giamundo EC-­‐FP7 BrainLeap Project Emiliano BrunamonC Pierpaolo Pani Fabio Di Bello ValenCna Mione Per maggiori dettagli: Brunamonti et al. J Neuroscience 2016
[email protected]
PS: siamo aperti a collaborazioni/proposte di tesi/dottorati