Информация о внешнем мире постоянно поступает к живым существам через органы чувств. Благодаря этому организм получает сведения о том, что происходит вокруг, узнаёт об изменениях в окружающей среде и может быстро и адекватно на них реагировать.
Всегда интересно узнать, как работают эти механизмы восприятия. Но не менее интересно понять, каким образом они позволяют правильно распознавать и оценивать воздействие внешней среды, убирая шум и ошибки, возникающие при получении информации извне.
В теории информации существуют корректирующие коды, которые позволяют кодирующим единицам, подверженным ошибкам поодиночке, «проверять» друг друга и тем самым корректировать информацию. В итоге получаются достоверные данные с минимальным числом ошибок. То же самое, как оказалось, работает и для ганглионарных клеток сетчатки саламандр.
В журнале PLOS Computational Biology опубликована статья, в которой раскрывается причина правильного и достоверного восприятия визуальных стимулов у саламандры.
Ранее в экспериментах было показано, что множество ганглионарных клеток сетчатки воспринимают одновременно одну и ту же информацию, и их число больше, чем необходимо. Появилась гипотеза: это происходит из-за того, что необходимо снизить число зрительных ошибок восприятия. Если один нейрон передаёт сигнал, то в него, из-за нерегулярной активности, легко сможет вмешаться шум или искажение. Но если клетки, которые посылают визуальный сигнал в мозг, работают сообща и «проверяют» друг друга, то они способны снизить уровень шума и повысить аккуратность изображения.
Для того чтобы проверить эту гипотезу, учёные использовали визуальные стимулы и активировали ими группы по 150 ганглионарных клеток сетчатки и наблюдали за их реакцией. Полученные результаты в дальнейшем использовались для того, чтобы построить математическую модель активности этих клеток и проанализировать их взаимное расположение. Как и предполагали, визуальные стимулы чаще активируют группы клеток, а не одиночные клетки. Таким образом, в мозг передаётся более точный, очищенный от шума сигнал. Получается, что между сетчаткой и мозгом стоит своеобразный «фильтр фотошопа», ретуширующий искажения.
Авторы отмечают, что разработанная ими модель аккуратнее чем те, которые предлагались ранее. Кроме того, что она показывает, каким образом проявляется активность ганглионарных клеток сетчатки, модель может быть уместна и для других более сложно устроенных областей мозга.
Текст: Надежда Потапова