Коли новонароджені ссавці уперше розплющують очі, вони вже мають певну здатність орієнтуватися у навколишньому світі. Але як це відбувається ще перед тим, як вони прозріють?
Група дослідників на чолі з Майклом Крейром, професором нейробіології й офтальмології Єльського університету, 23 липня опублікувала статтю у журналі Science, в якій описала хвилі активності, що виходять із неонатальної сітківки мишей ще перед тим, як їхні очі відкриються.
Одразу після народження ця активність зникає, а їй на зміну приходить більш зріла нейронна мережа передачі візуальних сигналів у мозок, де ця інформація кодується і зберігається.
«Коли у ссавців розплющуються очі, вони вже здатні до досить складної поведінки, – стверджує Крейр. – Але як формуються ланцюги, які дозволяють їм сприймати рух і орієнтуватися у навколишньому середовищі? Виявляється, у момент народження у них вже сформована рудиментарна здатність до багатьох із цих дій».
Візуалізуючи мозок мишей незабаром після народження, але ще до того моменту, коли їхні очі відкрилися, команда дослідників з Єльського університету виявила, що їхня сітківка продукує хвилі, які нагадують нервову активність, що виникає під час руху уперед в лабіринті.
«Ця рання активність, яка нагадує сон, має сенс з погляду еволюції. Вона готує мишу до того, що вона зазнає, коли побачить світ, і дозволяє їй негайно реагувати на зовнішні загрози», – пояснює Крейр.
Учені з Єльського університету також вивчили клітини і ланцюги, які відповідають за поширення цих хвиль. Вони виявили, що блокування функцій радіальних амакринових клітин – клітин сітківки, що виділяють нейротрансмітери, – перешкоджає передачі цих сигналів. Це, зі свого боку, погіршує здатність миші реагувати на рух після народження.
Цікаво, що в сітківці дорослої людини ці ж клітини відіграють ключову роль у складній схемі розпізнавання руху. Звичайно, миші відрізняються від людей своєю здатністю орієнтуватись у середовищі майже одразу після народження. Проте людські малюки теж можуть негайно розпізнавати рухомі об’єкти – наприклад, рух пальця – у полі свого зору, що дозволяє припустити, що людська зорова система теж у певний спосіб налаштована ще до народження.
«Ці мозкові мережі організовані ще до народження, – резюмує Крейр. – Це нагадує сон про те, що ви побачите, ще до того, як ваші очі відкриються».
Eyes wide shut: How newborn mammals dream the world they're entering
ScienceDaily, 22/07/2021
Зреферував Є. Л.
Оригінал дослідження:
Xinxin Ge, Kathy Zhang, Alexandra Gribizis, Ali S. Hamodi, Aude Martinez Sabino, Michael C. Crair
Retinal waves prime visual motion detection by simulating future optic flow
Science, 2021; 373 (6553): eabd0830 DOI: 10.1126/science.abd0830
07.08.2021