Сітківка: модель обробки інформації в мозку (висновок).

Сітківка це частина мозку, висунута на периферію. Ми розглянули деякі її деталі від рівня молекул до рівня “блок-схем”. Її функції простежуються аж до молекулярного рівня. Хоча залишається ще чимало неясного в тому, що стосується сінаптологіі і клітинних взаємодій, ми явно йдемо до формування всебічної теорії – моделі сітківки. Якщо ці дослідження будуть доведені до кінця, це буде першою частиною мозку, вивчення якої доведено до повного розуміння. Значення такої остаточної теорії величезне. Залишаються проблеми, однак, величезні. Ми розглянули організацію сітківки по вертикалі і горизонталі. Дифузні біполярні клітини можуть вступати в контакт і об’єднувати активність до десяти ніжок колб і передавати її на єдину гангліозних клітинах, з іншого боку, карликові біполяров часто утворюють з гангліозними клітинами зв’язку “один до одного”, і так передають інформацію в волокна зорового нерва. Горизонтальні і амакріновие клітини втручаються в цей вертикальний потік інформації і модулюють її передачу. Таким чином, в сітківці поєднуються паралельна і ієрархічна обробка інформації – тут, на периферії, вже починається те, що відбувається потім в мозку. Ми побачимо далі у розділі зорового шляху, що більше двох дюжин екстрастріарних ділянок кори приматів з’єднані “вертикально” і “перехресно”. У сітківці ми в мініатюрі можемо вивчати складну суміш паралельної і ієрархічної обробки інформації, яка в багато більш складному вигляді спостерігається у мозку. Але складності на цьому не закінчуються. На відміну від однозначних перемикачів в пристрій комп’ютера, біологічні “перемикачі” в мозку – це складний коктейль медіаторів, це ГАМК, глютатмат, ацетилхолін, дофамін, серотонін, соматостатин та багато іншого, присутнє тут одночасно. Хтось збуджує, хтось – гальмує, а хтось – модулює. Рецепторів, з якими всі вони взаємодіють, велика безліч і вони різні. Методи сучасної молекулярної біології були застосовані для клонування багатьох з цих великих рецепторних білків, і було вивчено не тільки їх структурний різноманітність, але і динаміка їх синтезу і деградації, які постійно змінюють сприйнятливість постсинаптичних мембран до багатокомпонентних коктейлю нейрохімічних речовин. Слід також пам’ятати, що сітківка людини – це лише один випадок із багатьох. Людина – один із приматів, які теж різноманітні, а самі примати – всього лише один загін з числа ссавців . Ну і сітківка ссавців – це лише частина спектру сетчаток хребетних. Деяких її варіантів ми торкнемося в гл. Зорова система ІНШИХ хребетних і побачимо, що на основі порівняльно неспеціалізованої сітківки, подібної до нашої, розвинулися дивовижні модифікації у глибоководних риб і хижих птахів.
Є однак риса, за якою сітківка приматів перевершує інших ссавців (хоча і не всіх хребетних) – це кольоровий зір. Ми бачили в розділі фоторецепторних клітини, що кольоровий зір в сітківці людини залежить (початково) від наявності трьох різних пігментів колбочок. Примати – єдині серед ссавців, у кого пігментів – три, у решти – тільки два. Грубо кажучи, у цих тварин один пігмент – короткохвильовий, а інший – довгохвильовий. Собака – типовий дихромат, один з пігментів колб має max = 450 нм, а інший – max = 555 нм. Домашня кішка – теж дихромат з коротко-і довгохвильовим пігментами, у неї, однак, поки не вдалося виявити кольоровий зір поведінковими експериментами. Чому ж люди та інші примати виявилися єдиними тріхроматамі серед ссавців? Найбільш правдоподібне пояснення полягає в тому, що тріхромазія розвинулася у істот, що мешкають під пологом лісу, під тиском необхідності правильно оцінювати стиглість (або, відповідно, незрілість) тропічних фруктів. Як ми бачили в розділі Горизонтальні клітини, то еволюційне подія, яка пріведшело до виникнення опсина зелених колб, що зайняв в спектрі проміжне положення між довгохвильовим (“червоним”) і короткохвильовим (“синім”) опсин, сталося близько 40 мільйонів років тому. Тоді ранні примати адаптувалися до переважно деревному способу життя та фруктовій дієті. Коли ця книга вже була направлена ​​в друк, з’явилися повідомлення про тріхомазіі у денних prosimian (скользяще-лазять лемури, повільний лорі) – далеких родичів людини, вищих і нижчих мавп. Хоча сітківки інших ссавців не можуть конкурувати з сітківкою приматів в кількості колбочкових пігментів, вони часто спеціалізувалися іншими шляхами. У багатьох випадках, як у кролика і тим більше у багатьох хребетних, що не відносяться до ссавців, обробка інформації в більшій мірі, ніж у приматів, здійснюється в сітківці. У сітківці кролика є гангліозних клітини, здатні реагувати на велику різноманітність стимулів, а не просто на пляму світла, як сітківка приматів або кішок. Виявлені гангліозних клітини, що активуються рухомими краями об’єктів (локальні детектори країв), країв специфічної орієнтації, що рухаються в певних напрямках, а також клітини, чиї рецептивні поля налаштовані на виділення інших, часто дуже специфічних, ключових стимулів. У приматів і кішок клітини, що відповідають на такі специфічні стимули, знаходяться в зоровій корі, і ми обговоримо деякі з таких випадків в наступному розділі. Можливо, справа в тому, що кролику необхідно екстрено обробляти ту інформацію, яку інші тварини, на яких полюють не так часто, можуть обдумати не поспішаючи. Саме це і відбувається в аналізаторі зорової кори приматів і котячих, до яких ми перейдемо в наступному розділі. Фоторецептори сітківки: оновлення

Comments are closed.