Ученые Йеля обнаружили скрытую электрическую сеть в глазу, которая помогает видеть в темноте

Ученые Йельской школы медицины (YSM) обнаружили в сетчатке глаза скрытую коммуникационную сеть, которая может объяснить, как наши глаза улавливают удивительно слабые и едва заметные визуальные сигналы. Исследование, опубликованное в журнале Neuron, ставит под сомнение устоявшееся представление о том, как визуальные сигналы проходят через сетчатку.

Считалось, что различные каналы обработки визуальной информации (цвет, контраст, движение, форма) остаются независимыми друг от друга, путешествуя через сетчатку в мозг. Однако новое исследование показало, что эти каналы тесно связаны между собой через скрытые электрические соединения — синапсы. Ученые выяснили, что биполярные клетки, которые передают сигнал от фоторецепторов, образуют сеть, обмениваясь информацией не только химическим, но и электрическим путем.

В ходе экспериментов на сетчатке мышей и человека исследователи стимулировали одну биполярную клетку и обнаружили, что реакция распространяется далеко за пределы одного канала. «Когда мы стимулировали одну биполярную клетку, многие биполярные клетки высвобождали нейромедиаторы», — говорит ведущий исследователь З. Джимми Чжоу.

Ученые также выявили «главный» тип биполярных клеток — BC6, который координирует эту сеть. Сигналы от BC6 распространяются по множеству визуальных путей организованным иерархическим образом. Такая кооперация особенно полезна для обнаружения слабых сигналов, например, в условиях низкой освещенности или при наблюдении за очень маленькими объектами.

Для исследования команде впервые в мире удалось провести систематические записи сигналов на неповрежденной сетчатке человека, используя технику двойного пэтч-клампа. Поскольку сетчатка является частью центральной нервной системы, эти результаты могут иметь значение для понимания работы других нейронных сетей мозга, а также для изучения заболеваний, повреждающих сетчатку, таких как макулярная дегенерация, глаукома и врожденная куриная слепота.