Rol de las aferencias retino-talámicas en el desarrollo y conservación del DVR visual en aves

Abstract

La vía tectofugal es la principal vía visual en aves y en muchos mamíferos. En amniotas, la proyección tectofugal surge de las células ganglionares tectales (TGCs), cuyas terminaciones dendríticas especializadas denominadas "bottlebrushes" (BBE) se distribuyen en capas tectales superficiales. En aves, estas terminaciones reciben contactos sinápticos tanto de las fibras retinianas como de los terminales axónicos en forma de "paintbrush" del núcleo istmo parvocelular (Ipc). Las TGCs proyectan al núcleo Rotundo (Rt) en el tálamo dorsal, que, a su vez envía proyecciones al “dorsal ventricular ridge” (DVR) en el telencéfalo. El DVR visual se conforma por tres capas interconectadas en un arreglo columnar, recurrente y homotópico: el Entopalio, el Nidopalio Intermedio y el Mesopalio. El desarrollo de la vía tectofugal se divide en dos grandes etapas: una fase inicial, en la que se establece el circuito tecto- tálamo-palial y el arreglo intra-vDVR, y una fase posterior, en la que se define la proyección retino-istmo-tectal (Reyes-Pinto, R. et al., 2024). En este trabajo estudiamos si, tal como ocurre en mamíferos, el desarrollo de ciertas características del palio visual depende de factores externos como la inervación retino-talámica. En particular, examinamos si (1) las aferencias talámicas tempranas influyen en el establecimiento inicial del vDVR y (2) si las proyecciones retinianas tardías son necesarias para la conservación del circuito visual del vDVR en Gallus gallus. Respecto a la influencia talámica temprana en el establecimiento de los circuitos paliales visuales, nuestros resultados indican que, en ausencia de aferencias talámicas, el sistema de proyecciones columnares del DVR se organiza normalmente, manteniendo, además, el patrón de expresión de marcadores paliales y su organización citoarquitectónica general, al menos hasta E12. Por otro lado, en ausencia de aferencias retinianas, el DVR visual conserva la organización de los circuitos recurrentes topográficamente ordenados, al menos hasta 7 días post-eclosión.

The tectofugal pathway is the main visual pathway in birds and many mammals. In amniotes, the tectofugal projection arises from tectal ganglion cells (TGCs), whose specialized dendritic terminals, known as "bottlebrushes" (BBE), are distributed in the superficial tectal layers. In birds, these terminals receive synaptic inputs from both retinal fibers and "paintbrush"-shaped axonal terminals from the parvocellular isthmic nucleus (Ipc). TGCs project to the n. Rotundus (Rt) in the dorsal thalamus, which in turn sends projections to the "dorsal ventricular ridge" (DVR) in the telencephalon. This pallial region is composed of three interconnected layers arranged in a columnar, recurrent and homotopic pattern: the Entopalium, Intermediate Nidopalium, and Mesopalium. The development of this pathway is divided into two main stages: an initial phase, in which the tecto-thalamic-pallial circuit and intra-vDVR arrangement are established, and a later phase, in which the retino-isthmo tectal projection is defined (Reyes-Pinto, R. et al., 2024). This study investigates whether, as in mammals, the development of certain features of the visual pallium depends on external factors such as retino-thalamic innervation. Specifically, it examines whether early thalamic afferents influence the initial establishment of the vDVR and whether late retino-tecto rotundal projections are necessary for the preservation of the visual circuit in the vDVR of Gallus gallus. Regarding the role of thalamo-pallial projections in the establishment of visual pallial circuits, our results indicate that the columnar projection system of the DVR organizes itself in the absence of thalamic input, while also maintaining the expression pattern of pallial markers and its normal cytoarchitectural organization until E12. Furthermore, in the absence of visual input, the visual DVR preserves the organization of recurrent and topographically ordered circuits, at least until 7 days post-hatching.