Multisensory information processing in the basal ganglia  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48396
Type F
Principal investigator Nagy, Attila
Title in Hungarian A multiszenzoros információ feldolgozása a bazális ganglionokban
Title in English Multisensory information processing in the basal ganglia
Panel Neurosciences
Department or equivalent Department of Physiology (University of Szeged)
Starting date 2005-01-01
Closing date 2009-12-31
Funding (in million HUF) 2.900
FTE (full time equivalent) 2.08
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A pályázat célkitűzése a nucleus caudatus (NC) és a substantia nigra (SN) multiszenzoros információ feldolgozásban játszott szerepének tisztázása. Alapkérdése a projektnek, hogy a bazális ganglionok szenzoros válaszai hogyan függenek a felszálló tectofugális pályarendszerben integrált multiszenzoros információtól. Morfológiai kísérletekben azt találtuk, hogy a NC a poszterior thalamus nucleus suprageniculatus magja (Sg) felől kapja a colliculus superior (CS) és a SN felől érkező szenzoros információt. Élettani vizsgálataink azt mutatták, hogy a NC és a SN neuronok szenzoros receptív mezői extrém nagyok voltak. Hagyományos topografikus kódot nem találtunk. A SN és a NC szenzoros neuronjainak többsége modalitások közötti multiszenzoros integrációra képes. A CS felső és középső rétegei, a Sg és a NC neuronok alacsony térbeli, valamint magas időbeli frekvenciákra adnak optimális választ és keskeny időbeli, és térbeli frekvenciahangolással rendelkeznek. Egyszerű, időbeli, térbeli és sebesség hangolást mutató neuronokat is találtunk. Szoftverfejlesztést végeztünk, kidolgoztunk és validáltunk egy új, automatizált, objektív, matematikai és statisztikai alapokon nyugvó latencia számoló módszert. Eredményeink arra utalnak, hogy a bazális ganglionok a tectalis extragenicularis vizuális rendszer felől kapják a multiszenzoros bemenetüket. Ez a multiszenzoros információ feltehetőleg a bazális ganglionok által vezérelt motoros folyamatok szenzoros visszajelzésére szolgál.
Results in English
The goal of the project is to clarify the role of the caudate nucleus (CN) and the substantia nigra (SN) in multisensory information processing. The key question to answer is how sensory responses of the basal ganglia are influenced by multisensory information originating in the superior colliculus (SC) and integrated by the ascending tectofugal system. Our morphological experiments revealed that sensory information originating in SC and SN reaches CN via the suprageniculate nucleus (Sg) of the posterior thalamus. Our physiological experiments showed that the sensory receptive fields of CN and SN neurons are extremely extensive. No topographic coding was found. The majority of CN/SN sensory neurons are capable of intermodal multisensory integration. Neurons in the Sg, the NC and the superficial and intermediate layers of the SC show narrow spatial and temporal frequency tuning, exhibiting optimal responses to low spatial and high temporal frequencies. Simple, spatial, temporal and speed-tuned neurons were found in the ascending tectofugal system. We have also developed and validated a new, objective, statistically and mathematically valid, software-assisted method of latency measurement. Our results suggest that the basal ganglia receive their multisensory input from the ascending tectofugal visual system. This input possibly serves as a sensory feedback about motor processes controlled by the basal ganglia.
Full text http://real.mtak.hu/1794/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Benedek G., Masao N, Kaeko H, Paróczy Z, Nagy A: A tecto-thalamo-cortical pathway providing sensory information to the basal ganglia, Clin Neurosci 58(Suppl 1):16-17, 2005
Paróczy Z, Nagy A, Waleszczyk W, Benedek G: Spatial and temporal frequency propertis of the neurons in the tecto-thalamo-cortical visual system of the cat, Perception 34(S):235, 2005
Benedek G, Paróczy Z, Norita M, Hoshino K, Waleszczyk WJ, Nagy A: Visual, auditory, somatosensory, and multisensory information to the basal ganglia through a tecto-thalamo-anterior ectosylvian pathway in cats, 35th Meeting of Society for Neuroscience, Washington DC, USA, 13-16 November, 2005
Paróczy Z, Márkus Z, Waleszczyk WJ, Wypych M, Nagy A, Benedek G: Spatiotemporal filter properties along the tecto-thalamo-cortical pathway, XI. MITT Konferencia, Szeged, 2007. 01. 24-27. P59, 2007
Averkin RG, Korshunov VA, Paroczy Z, Márkus Z, Berenyi A, Chomolyak Y, Matz VN, Nagy A, Smolanka VI, Benedek G: A skull mounted microdrive-positioner assembly for extracellular neuronal recording from the deep bran structures in anesthetized cats, XI. MITT Konferencia, Szeged, 2007. 01. 24-27. P230, 2007
Nagy A, Paróczy Z, Márkus Z, Berényi A, Benedek G: Sensory properties of neurons in the pathway connecting the superior colliculus and the basal ganglia, Society for Neuroscience 37th Annual Meeting, San Diego, USA, November 3-7, 2007 P614.10, 2007
Nagy A, Berényi A, Paróczy Z, Márkus Z, Braunitzer G, Benedek G: Coding of spatial visual information in the caudate nucleus, Society for Neuroscience 38th Annual Meeting, Washington, USA, November 15-19 P378.11, 2008
Benedek G, Berényi A, Márkus Z, Paróczy Z, Nagy A: Stimulus-dependent response characteristics of visually responsive neurons in the feline substantia nigra, Society for Neuroscience 38th Annual Meeting, Washington, USA, November 15-19, P458.14, 2008
Nagy A, Paróczy Z, Norita M, Benedek G: Multisensory responses and receptive field properties of neurons in the substantia nigra and in the caudate nucleus, Eur J Neurosci 22:419-424, 2005
Nagy A, Eördegh G, Norita M, Benedek G: Visual receptive field properties of excitatory neurons in the substantia nigra, Neuroscience 130:513-518, 2005
Nagy A, Eördegh G, Paróczy Z, Márkus Z, Benedek G: Multisensory integration in the basal ganglia, Eur J Neurosci 24:917-924, 2006
Paróczy Z, Nagy A, Márkus Z, Waleszczyk WJ, Wypych M, Benedek G: Spatial and temporal visual properties of single neurons in the suprageniculate nucleus of the thalamus, Neuroscience 137: 1397-1404, 2006
Berényi A, Benedek G, Nagy A: Double sliding-window technique: a new method to calculate the neuronal response onset latency, Brain Res 1178:141-148, 2007
Waleszczyk WJ, Nagy A, Wypych M, Berényi A, Paróczy Z, Eördegh G, Ghazaryan A, Benedek G: Spectral receptive field properties of neurons in the feline superior colliculus, Exp Brain Res 181:87-98, 2007
Márkus Z, Eördegh G, Paróczy Z, Benedek G, Nagy A: Modality distribution of sensory neurons in the feline caudate nucleus and the substantia nigra, ACTA BIOL HUNG 59: 269-279, 2008
Nagy A, Paróczy Z, Márkus Z, Berényi A, Wypych M, Waleszczyk WJ, Benedek G: Drifting grating stimulation reveals particular activation properties of visual neurons in the caudate nucleus, Eur J Neurosci 27: 1801-1808, 2008
Hoshino K, Eördegh G, Nagy A, Benedek G, Norita M: Overlap of nigrothalamic terminals and thalamostriatal neurons in the feline lateralis medialis-suprageniculate nucleus, Acta Physiol Hung in press, 2009




 

Events of the project

  
2023-08-09 16:02:23
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Élettan (Szegedi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Élettani Intézet (Szegedi Tudományegyetem).



Back »