31.10.2013

Сетчатка определяет направление движения

Дендриты некоторых ганглионарных клеток сетчатки реагируют на направленное движение источника света и посылают в мозг уже готовую информацию о нём.

Рассматривая путь, который проходит зрительный сигнал от глаза до мозга, мы обычно считаем, что дело сетчатки — лишь с максимальным тщанием воспринять изображение, закодировать его основные характеристики в нервных импульсах и передать их в мозг, а уж исследование того, что там записалось, лежит на зрительных анализаторах таламуса и коры.

Однако эксперименты, проведённые в Квинслендском университете (Австралия), показали, что довольно важные аналитические действия происходят уже в глазной сетчатке. В статье, опубликованной Nature Neuroscience, сообщается, что направление движения объекта определяется самой сетчаткой, и происходит это благодаря особой реакции дендритов местных нервных клеток.

Бенджамин Сивер и Стивен Уильямс (Stephen Williams) измеряли электрическую активность в разных точках ганглионарных клеток, тела которых формируют отдельный ганглионарный слой сетчатки, откуда сигнал передаётся уже непосредственно в мозг. Их дендриты тянутся в другие слои, к другим передающим клеткам, которые соединены с фоторецепторами, и, как оказалось, эти дендриты ганглионарных клеток по-разному реагируют на импульс, поступающий от перемещающегося или от неподвижного раздражителя.

Когда раздражитель (источник света) двигался в каком-то определённом направлении, сигнал от него перебирался на некоторые дендриты, и они полученный импульс распространяли и усиливали. Получившийся сигнал стекал с дендритного древа и переходил на аксон, с которого мог отправиться дальше, в мозг.

Если же источник света двигался по всем направлениям вокруг одной и той же точки, эти дендриты — и, следовательно, их ганглионарные клетки — оставались молчащими.

Главную роль, по словам учёных, тут играют дендриты: они как будто делают вывод из той информации, которая к ним поступает, и в зависимости от вывода посылают или не посылают сигнал в мозг. (Заметим, однако: в своей работе учёные говорят только о том, что сетчатка понимает, что объект движется в конкретном направлении. А вот определение ориентации этого направления — вверх, вниз, вперёд, назад и т. д. — зависит, очевидно, уже от мозга.)

Это не первое исследование, посвящённое «умным дендритам»: в последнее время учёные всё чаще говорят о том, что роль этих нервных отростков не ограничивается просто аккуратным проведением нервного импульса, что они в действительности могут участвовать в обработке информации, которую передают.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru