Uno de los enigmas más antiguos de la neurociencia es la función de los estados cerebrales. Durante estos estados, se producen transiciones dramáticas en los patrones de disparo de las neuronas en la corteza cerebral. Estas transiciones están correlacionadas con el comportamiento durante la vigilia, pero, sorprendentemente, son aún más prominentes durante el sueño, cuando la interacción con el medio ambiente es limitada. Las similitudes entre el sueño y los patrones despiertos siguen siendo inexplicables, lo que complica nuestra comprensión de la función global de los estados cerebrales. Además, las transiciones estatales son prominentes tanto en la corteza como en el hipocampo, pero la interacción entre estas áreas durante diferentes estados sigue siendo ambigua. ¿Por qué la función de los estados cerebrales es tan esquiva? Una explicación probable es que las transiciones estatales están indisolublemente entrelazadas con muchos otros procesos, lo que dificulta su disección.
Este proyecto está motivado por la noción de que para entender los estados cerebrales necesitamos: a) examinarlos en un sistema de modelos más simple, b) entender cómo evolucionaron, c) identificar qué propiedades estatales son fundamentales y cuáles son específicas de las especies.
Estudiar los estados cerebrales en la corteza cerebral de los reptiles ofrece una oportunidad única para lograr los tres objetivos:
Utilizamos la organización estatal más simple y altamente estructurada en Pogona Vitticeps, para exponer todo el repertorio de estados cerebrales en un animal que se comporta naturalmente. Aprovechamos la limitada diversidad de movimientos motores en Pogona, para exponer el vínculo entre los patrones de población y los comportamientos definidos. Además explotamos las posiciones evolutivas únicas de los reptiles como las más cercanas a los amniotes de tallo, en los que surgió por primera vez la corteza en capas y el hipocampo, para revelar las fuerzas que impulsaron la aparición de estados cerebrales en la evolución. Finalmente, a través de un análisis comparativo de las propiedades del estado cerebral entre diferentes lagartos y mamíferos podemos extraer las propiedades y funciones fundamentales de los estados cerebrales y la red que los apoya.