¿Hay bucles neuronales dentro de una columna o un área de la corteza?

He leído evidencia de bucles/ciclos de una sola neurona, dos neuronas y más grandes en toda la corteza, incluidos los bucles neuronales intralaminares, interlaminares e interreales. Pero me llevaría demasiado tiempo respaldar esa afirmación.

En cambio, ofrezco una lista de documentos para que pueda comenzar. He leído todos estos artículos y todos proporcionan evidencia de bucles neuronales en la corteza, especialmente bucles de dos neuronas. Dentro de estos documentos, busque "bucle", "recíproco" y, si está interesado en bucles de una sola neurona, "autapsia".

Referencias

• Alonso, J.-M. (2002) Conexiones neuronales y propiedades del campo receptivo en la corteza visual primaria. El Neurocientífico. 8(5):443-456
• Feldmeyer, D. (2012) Conectividad neuronal excitatoria en la corteza del barril. Fronteras en Neuroanatomía. 6(24):1-22
• Rockland, KS y Knutson, T. (2000) Conexiones de retroalimentación del área MT del mono ardilla a las áreas V1 y V2. El Diario de Neurología Comparada. 425:345-368
• Thomson, AM, West, DC, Wang, Y. y Bannnister, AP (2002) Conexiones sinápticas y circuitos pequeños que involucran neuronas excitatorias e inhibidoras en las capas 2-5 del neocórtex de ratas y gatos adultos: grabaciones intracelulares triples y etiquetado de biocitina in vitro . Corteza cerebral. 12:936-953

Sí, absolutamente hay bucles, y pueden ocurrir en una escala espacial muy pequeña.

¿Tenemos una prueba de bucles locales en la corteza?

Aquí hay algunos artículos que describen la cuantificación experimental de redes pequeñas (más de 2 neuronas) con conexiones recurrentes en varios patrones:

• Sporns O, Kötter R. 2004. Motivos en redes cerebrales. PLoS Biología 2: e369
• Song S, Sjöström PJ, Reigl M, Nelson S, Chklovskii DB. 2005. Características altamente no aleatorias de la conectividad local sináptica en los circuitos corticales locales. Biblioteca Pública de Ciencias Biología 3:0507–0519
• Perin R, Berger TK, Markram H. 2011. Un principio de organización sináptica para grupos neuronales corticales. Actas de la Academia Nacional de Ciencias 108: 5419–5424

¿Qué tan grande debe ser un trozo de corteza para contener un bucle?

A juzgar por la evidencia experimental que cité, pueden ocurrir bucles de conexiones en la escala de las neuronas vecinas. Eso significa que la parte más pequeña de la corteza que contiene unas pocas neuronas puede contener un bucle.

¿Qué son estos bucles?

No estoy seguro de a qué te refieres aquí; si está preguntando por qué hay bucles, entonces solo podemos especular. Pero incluso si las conexiones se hicieran al azar, existirían bucles. Una mejor pregunta es ¿por qué hay más conexiones bidireccionales/de motivos de las que esperamos por casualidad?

Lo que llama "bucles" generalmente se conoce como redes neuronales recurrentes (a diferencia de las redes neuronales Feedforward ).

Scholarpedia tiene un artículo sobre ellos, con una bibliografía:

Por lo general... las revisiones consideran que las RNN que son redes neuronales artificiales (aRNN) son útiles en aplicaciones tecnológicas. Para complementar estas contribuciones, el presente resumen se centra en las redes neuronales recurrentes biológicas (bRNN) que se encuentran en el cerebro.. Dado que la retroalimentación es omnipresente en el cerebro, esta tarea, en general, podría incluir la mayor parte de la dinámica del cerebro. La revisión actual divide las bRNNS en aquellas en las que las señales de retroalimentación se producen en las neuronas dentro de una sola capa de procesamiento, lo que se produce en redes para roles funcionales tan diversos como el almacenamiento de patrones espaciales en la memoria a corto plazo, la toma de decisiones en la que el ganador se lo lleva todo, la mejora del contraste y normalización, escalada, oscilaciones de múltiples tipos (sincrónicas, ondas viajeras, caóticas), almacenamiento de secuencias temporales de eventos en la memoria de trabajo y aprendizaje en serie de listas; y aquellos en los que se producen señales de retroalimentación entre múltiples capas de procesamiento,

Al menos en este artículo (lo acabo de leer por encima) parece que la mayoría de las supuestas redes neuronales biológicas se infieren a partir de modelos, en lugar de haber sido encontradas con un microscopio.

La respuesta de John enumera algunos documentos que parecen proporcionar evidencia más directa.