1 e9c310f5e8

NEUROBIOLOGIA

Siatkówkowe

filmy

Obróbka informacji wzrokowej zaczyna się już w siatkówce i ma o wiele szerszy zakres, niż ktokolwiek się spodziewał.

Jej efektem jest co najmniej 12 niezależnych ścieżek filmowych przesyłanych do mózgu

Frank Werblin i Botond Roska

W SKRÓCIE

■    Siatkówka zajmuje się nie tylko przetwarzaniem fotonów

na impulsy elektryczne i 'wysianiem ich do mózgu.

Z obrazu otoczenia wyłania aż 12 odrębnych składowych - skomplikowanych, nienaturalnych filmów, generowanych przez kilka grup komórek zwojowych.

■    Mózg wykorzystuje je,

by stworzyć pełen szczegółów i bogactwa znaczeniowego obraz otaczającego nas świata.

■    Zrozumienie ..wzrokowego języka", w którym tworzone są siatkówkowe filmy, pomoże naukowcom opracować sztuczne receptory wzroku

dla niewidomych. Wesprze także wysiłki zmierzające do dogłębnego poznania, jak oczy i mózg widzą i jak ulegają złudzeniom.

Nasze zdumiewające zdolności wzrokowe zwykliśmy traktować jako coś tak oczywistego, że mało kto zastanawia się, jak to się dzieje, że widzimy. Przez dziesięciolecia uczeni przyrównywali narząd wzroku do kamery telewizyjnej: soczewka oka skupia docierające światło na matrycy fotoreceptorów siatkówki. Te detektory w magiczny sposób zamieniają fotony w sygnały elektryczne, które są następnie przesyłane nerwem wzrokowym do mózgu do dalszego przetwarzania. Ostatnie badania przeprowadzone przez nas, a także przez innych badaczy, wskazują jednak, żc ta analogia jest niewlaści- i wa. W rzeczywistości obrazy są w znacznym stopniu przetwarzane już w oku. Dzieje się to w siatkówce, która następnie wysyła serie cząstkowych odwzorowań do mózgu, by ten zajął się ich interpretacją.

Doszliśmy do tego zaskakującego wniosku, badając siatkówkę królika, bardzo podobną do ludzkiej. (Porównywalne wyniki uzyskaliśmy w doświadczeniach na salamandrach). Jak się okazuje, siatkówka jest w istocie wypustką mózgu, wysuniętą poza czaszkę, by miała bezpośredni dostęp do zewnętrznego świata. Ale w jaki sposób tworzy odwzorowania, które przesyła dalej? Jak one „wyglądają*, gdy docierają do mózgowych struktur wzrokowych? W jaki sposób oddają niezmierne bogactwo rzeczywistego świata? Czy zawierają również interpretacje, pomagając mózgowi w analizie obrazu? To tylko niewielka część intrygujących pytań, na które zaczynamy odpowiadać dzięki wynikom prowadzonych przez nas badań.

Odkryliśmy w ich trakcie, że wyspecjalizowane komórki nerwowe (neurony) z głębszych warstw siatkówki przesyłają sygnały, które możemy sobie wyobrazić jako tuzin ścieżek filmowych - odrębnych odwzorowań widzianego otoczenia. Każda ścieżka zawiera prostą, systematycznie aktualizowaną i nie-

Listopad 200

52 ŚWIAT NAUKI