У нас два глаза, но дерево перед собой воспринимаем только один раз. Поэтому перед нашим мозгом стоит сложная задача по значимому объединению информации обоих глаз. Для этого зрительные стимулы сначала перемещаются от сетчатки через так называемые ганглиозные клетки к зрительному таламусу.
Там информация попадает в четко определенные области – в зависимости от типа и происхождения ганглиозных клеток сетчатки, переносящих зрительные стимулы. Таким образом, сигналы от правого и левого глаза четко разделяются в зрительном таламусе и независимо передаются в зрительную кору. Только в этой области мозга объединяется поступающая информация – по крайней мере, согласно давней теории.
Однако недавние анатомические исследования показывают, что удивительное количество нейронов зрительного таламуса мышей контактирует с обоими глазами.
Разве разделение информационных каналов "левый глаз" и "правый глаз" не выполняется у мышей?? Ученые из отдела Тобиаса Бонхёффера хотели пролить больше света на этот недавно поднятый вопрос. Затем они разработали оптогенетический метод, чтобы они могли последовательно активировать ганглиозные клетки обоих глаз светом разного цвета и измерять соответствующие электрические реакции в таламической клетке.
Этот анализ показывает, что действительно множество нейронов зрительного таламуса получают сигналы от обеих сетчаток. Но что интересно, очень мало ячеек, в которых сила сигнала обоих глаз одинакова. В большинстве ячеек преобладает один глаз с гораздо более высокой входной мощностью.
Слабые сигналы от недоминантного глаза не запускали потенциал действия в эксперименте и, таким образом, похоже, не играют важной роли в обработке зрительной информации. «С этими результатами мы можем объяснить противоречивые результаты предыдущего исследования», – говорит Тобиас Роуз, возглавлявший исследование. «Нейроны зрительного таламуса действительно образуют связи с обоими глазами, но функционально являются монокулярными или, так сказать, одноглазыми. Это означает, что уровень сигнала только одного глаза достаточно высок, чтобы клетки могли ответить."
Выбор входа
Пространственное расположение клеток сетчатки и таламуса и связанные с этим возможности сами по себе не могут объяснить функциональную монокулярность.
Вместо этого ученые показали, что даже при равном доступе к обоим глазам таламические клетки устанавливают функциональные связи только с одним глазом. Соответственно есть четкий выбор источника входного сигнала. Кроме того, кажется, что участки контакта с доминантным глазом усиливаются, а участки с недоминантным глазом остаются в незрелом состоянии.
Будущие исследования направлены на выяснение того, как определяется доминантный глаз, и применим ли этот механизм к различным типам ганглиозных клеток сетчатки.
Еще одна интересная тема исследования – незрелые контактные сайты. На первый взгляд без очевидной функции возникает вопрос, могут ли они активироваться при необходимости – и, таким образом, играть роль, например, при амблиопии, форме нарушения зрения.
В своем исследовании исследователи доказывают, что зрительный таламус мыши действительно передает визуальную информацию по отдельным каналам – предположительно, как у людей.
Кроме того, становится ясно, что наборы анатомических данных можно интерпретировать с осторожностью: просто потому, что нейроны находятся в контакте друг с другом, не означает, что они широко общаются.