Мозг готовится к зрению заранее

Ещё до того, как у новорождённого откроются глаза, мозг представляет себе, как он будет смотреть во внешний мир.

Пока ребёнок не родился, нейроны в его сетчатке не должны быть активны – глаза закрыты, смотреть некуда, никаких зрительных сигналов на сетчатку не поступает. То же самое, очевидно, можно сказать про новорождённых мышат, котят и т. д., у которых глаза открываются чуть позже после рождения – пока они вслепую ползают в тёмном и укромном родном гнезде (или логове), сетчатка активничать не должна.

Однако на самом деле нейробиологи уже довольно давно обнаружили, что в сетчатке у новорождённых мышат каждую одну-две минуты возникают волны электрической активности. Более того, сотрудники Института нейробиологии Кавли при Йельском университете выяснили, что у этой активности есть интересная особенность: нейроны сетчатки работают так, как если бы мышонок полз вперёд, и сетчатка передавала в мозг сведения о направлении движения.

В сетчатке есть разные нейроны, и они используют различные нейромедиаторы, чтобы передавать электрические импульсы. Исследователи действовали на разные нейромедиаторы, чтобы понять, какой из них нужен для «дозрительной» активности сетчатки и какие клетки в ней участвуют. Ими оказались амакриновые клетки, точнее, одна из разновидностей амакриновых клеток, потому что в сетчатке их несколько.

Амакриновые клетки – одни из промежуточных передатчиков зрительного импульса. Такие клетки группируют сигналы от фоторецепторов, палочек и колбочек, которые непосредственно имеют дело со светом, но, кроме того, они выполняют какую-то аналитическую работу. (В последнее время появляется всё больше исследований о том, что сетчатка млекопитающих не просто передаёт сигнал в зрительный анализатор мозга, но и выполняет какой-то анализ увиденного.) Считается, что амакриновые клетки играют роль в распознавании направления движения.

Соответствующая зона – для распознавания направления движения – есть и в мозге. В статье в Science говорится, что эта зона хуже реагировала на движение, если у мышей подавляли «слепую» активность в сетчатке: меньше нейронов реагировали на то, в каком направлении движется объект, и в целом зрительный анализатор хуже различал направление движения.

Иными словами, мозг заранее готовится к тому, что он увидит, и в этом ему помогают пока ещё невидящие глаза. Допустим, речь идёт не о зрении вообще, а только об умении различать направление движения. Но всё-таки умение чувствовать глазами направление движения необычайно важно, и очень желательно, чтобы мозг умел чувствовать движение сразу же, как откроются глаза, чтобы новорождённый мог хоть как-то ориентироваться в окружающем мире.

Кстати говоря, то же самое происходит и со слухом: мы рассказывали о том, что слуховые клетки и подключённые к ним нейроны в ходе индивидуального развития заранее «воображают» себе звуки, готовясь к тому моменту, когда уши начнут слышать по-настоящему. Хотя подобные исследования проводят на мышах, но скорее всего, человеческий мозг тоже как-то готовится к будущим зрительным и слуховым ощущениям.

По материалам The Scientist