Ученые Северо-Западного университета США идентифицировали новый тип ганглиозных клеток сетчатки, который кодирует визуальную среду и передает информацию в мозг. Результаты своего исследования они опубликовали в журнале Neuron.
Ганглиозные клетки сетчатки (RGCS) представляют собой проецирующие нейроны глаза, которые кодируют различные особенности визуальной среды. Существует более 40 типов RGCS, которые отправляют в мозг информацию о специфических и сложных характеристиках визуальной сцены, включая движение, направление, ориентацию и цвет.
В своем исследовании ученые обнаружили нетипичный тип клеток сетчатки, который обладает системой собственных внутренних вычислений. Команда исследователей во главе с Грегори Шварцем (Gregory Schwartz), профессором неврологии, прозвала ее «взрывной ганглиозной клеткой сетчатки с подавлением контраста» (bSbC или RGC). Ученые утверждают, что данный тип клеток опровергает сложившееся десятилетиями понятия о взаимосвязи между входными сигналами клеток от фоторецепторов и выходными сигналами в мозг.
В ходе исследования ученые сравнили реакцию типов ганглиозных клеток OFFsA и bSbC на различные визуальные стимулы, записав результирующие сигналы, которые будут отправлены в мозг. Авторы обнаружили, что bSbC обладает нетипичным механизмом: клетка имеет базовую скорость передачи сигналов в мозг, но как увеличение, так и уменьшение освещенности приводят к снижению передачи сигналов, что является односторонним сигнальным паттерном.
Затем исследователи проверили классическое представление о том, как эти ганглиозные клетки интегрируют входные данные. Клетки получают возбуждающие и тормозящие сигналы от фоторецепторов сетчатки так, что входные сигналы объединяются, чтобы достичь некоторого порога, который вызывает изменение выходного сигнала.
Чтобы проверить это, Шварц и его сотрудники поменяли местами входные сигналы в ганглиозные клетки OFFsA и bSbC друг с другом, обнаружив, что выходные сигналы в этом эксперименте были идентичны нормальной активности.
«Это означает, что у них есть свои собственные ионные каналы, которые влияют на выходной сигнал, свой собственный набор электрических проводимостей, которые вносят свой вклад в выходной сигнал», — говорит Шварц.
Таким образом, полученные результаты открывают новые возможности в сфере протезирования сетчатки. Новых подход в данном вопросе может позволить посылать правильные сигналы каждому из типов клеток сетчатки.
Текст: Денис Бурляй