Neurony znalezione w ludzkim oku wyświetlają pewnego rodzaju formularz z korekcją błędów w zbiorze sygnałów wizualnych, które wysyłają do mózgu, co wynika z nowego badania opublikowanego w "PLOS Computational Biology".
Poprzednie badania wykazały, że grupy neuronów w całym układzie nerwowym wykazują wspólne wzory sygnałowe w odpowiedzi na bodźce. Te wzorce przenoszą inne informacje niż to, co może być przekazywane przez każdy pojedynczy neuron na własną rękę. Jednak szczegóły tej zbiorowej sygnalizacji są słabo poznane.
W nowym badaniu, Jason Prentice z Uniwersytetu Princeton w New Jersey oraz jego współpracownicy, koncentrują się na komórkach zwojowych siatkówki. Neurony te, znajdujące się w tylnej części oka, odbierają informacje z komórek światłoczułych i przekazują je do mózgu. Wiele komórek zwojowych siatkówki może monitorować ten sam obszar widzenia, a badacze podają hipotezę, że ta redundancja może pozwolić na korektę błędów.
Aby to zbadać, naukowcy wykorzystali bodźce wizualne do aktywacji grupy około 150 komórek zwojowych siatkówki z nakładających się obszarów wizualnych i nagrali ich odpowiedź. Użyli danych do budowy modelu matematycznego aktywności komórek zwojowych siatkówki i analizowali te wzory i organizację.
Model ten ujawnił, że wizualny bodziec bardziej niezawodnie aktywuje zbiorowe sygnały komórek zwojowych siatkówki niż sygnały z poszczególnych komórek. To sugeruje, że aktywność zbiorowa pozwala na korekcję błędów i wynika z tego przekazywanie dokładniejszej informacji wizualnej. W międzyczasie dochodzi też do tłumienia „szumu" wprowadzonego przez nieregularną aktywność poszczególnych komórek.
Nowy model jest bardziej dokładny niż w poprzednich modelach opracowanych w celu zbadania działania tej zbiorowej sygnalizacji neuronów. Dostarcza on nie tylko nowych informacji na temat aktywności komórek zwojowych siatkówki, ale może być również stosowany do odkrywania kodów neuronowych w pozostałej części ludzkiego mózgu, mówi współautor badania Michael Berry.
Komentarze
[ z 2]
Wydaje mi się, że ludzkie oko podobnie jak pozostałe zmysły wciąż skrywa wiele tajemnic, które wymagają odkrycia. Niestety daleka droga do tego, by je wszystkie odkryć i poznać. Nie mniej jednak przeprowadzanie badań podobnych do tego daje nam przynajmniej mgliste pojęcie o tym jak funkcjonuje ludzkie oko i w jaki sposób można pomóc osobom u których występują jakieś zaburzenia, które zaburzają jego pracę. Jest to bardzo ważne, żeby zgłębiać i poznawać w jaki sposób funkcjonują neurony, co zmienia się kiedy grupują się tworząc większą ilość połączeń i sieci oraz w jaki sposób mózg przetwarza sygnały po dotarciu do tych impulsów do ośrodkowego układu nerwowego. Jeszcze długa droga zanim uda nam się zbadać i zmierzyć jak to wszystko do końca działa i funkcjonuje, ale z całą pewnością podobne doniesienia i projekty badawcze przybliżają naukowców do zgłębienia prawdy, a dzięki temu do opracowania nowych metod i sposobów walki z różnymi defektami dotyczącymi narządów zmysłów.
To akurat wydaje się czymś oczywistym, że narząd wzroku jest w stanie korygować błędy impulsów jakie od niego docierają. Wystarczy przyjrzeć się bliżej eksperymentom jakie niegdyś przeprowadzano. Bodajże jeszcze na studiach podczas zajęć z okulistyki uczono nas, że jeśli człowiekowi założyć okulary, które będą odwracać odbierany obraz świata, po pewnym czasie mózg nauczy się przystosowywać do tak zmienionych warunków i samodzielnie odwróci napływający do niego obraz w taki sposób, by funkcjonowanie organizmu było niezaburzone. Jeśli później okulary ściągnąć potrzeba będzie znów odpowiednio długiego czasu, aby umysł przystosował się do widzenia jak dawniej. Do tego czasu obraz będzie znów obrócony, tak jakby okulary dalej były założone, ale już bez odpowiedniej korekcji danych z napływających impulsów nerwowych do ośrodkowego układu nerwowego. To bardzo ciekawe i pokazuje też jak wielkie znacznie może mieć wczesne korygowanie wad wzroku, albo innych patologii zwłaszcza w wieku młodzieńczym i u dzieci. Jeśli błędny odbiór świata, albo patologia jaką jest dominacja jednej z gałek ocznych podczas patrzenia nie zostaną skorygowane, po pewnym czasie taki sposób patrzenia i interpretacji obrazu w ośrodkowym układzie nerwowym mogą się utrwalić przyczyniając się do powstania trwałych zmian, być może już nie możliwych do zredukowania.