Ученые из Берлинского медицинского университета и Института биологического интеллекта имени Макса Планка и Университетского медицинского комплекса «Шарите» исследовали точный механизм передачи изображения от сетчатки глаза к мозгу. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.
Для обработки визуальной информации мозг использует две зоны: зрительную кору в затылочной доле и верхнее двухолмие — одну из основных структур в среднем мозге. За реакцию на внешние стимулы и отправку данных отвечают ганглиозные клетки сетчатки глаза. Однако до сих пор оставалось неизвестным то, как эти клетки и нейроны мозга связаны функционально.
В экспериментах специалисты использовали электроды последнего поколения Neuropixels, позволяющие регистрировать активность нервных клеток и связей. Эта технология позволила выявить механизм передачи картинки у млекопитающих (мышей) и птиц. Оказалось, что сигналы, поступающие в средний мозг, вызваны импульсами в аксонах ганглиозных клеток. Впервые ученым удалось одновременно зафиксировать активность нервных клеток сетчатки и связанных нейронов в головном мозге. Полученные результаты иллюстрируют, что Neuropixels может также использоваться для записи электрических сигналов аксонов.
Открытие позволит улучшить представления медиков о слепоте, вызванной повреждением зрительной коры из-за травмы или опухоли. Такие пациенты сохраняют остаточную способность обрабатывать визуальную информацию с помощью интуитивного восприятия контуров, движения и даже цветов, которые связаны со средним мозгом.