Oczy szeroko zamknięte: jak nowonarodzone ssaki śnią o świecie, do którego wkraczają

Oczy szeroko zamknięte: jak nowonarodzone ssaki śnią o świecie, do którego wkraczają

Gdy nowonarodzony ssak po raz pierwszy otwiera oczy, może już widzieć wizualnie otaczający go świat. Ale jak to się dzieje, zanim doświadczą wzroku? Nowe badanie Yale sugeruje, że w pewnym sensie ssaki śnią o świecie, którego mają doświadczyć, zanim jeszcze się urodzą. W artykule opublikowanym 23 lipca w Science, zespół kierowany przez Michaela Craira, profesora neuronauki Williama Zieglera III oraz profesora okulistyki i nauk wizualnych, opisuje fale aktywności, które emanują z siatkówki noworodków u myszy, zanim ich oczy kiedykolwiek się otworzą. Aktywność ta zanika wkrótce po urodzeniu i zostaje zastąpiona bardziej dojrzałą siecią neuronowych transmisji bodźców wzrokowych do mózgu, gdzie informacje są dalej kodowane i przechowywane. „Przy otwarciu oczu ssaki są zdolne do bardzo wyrafinowanego zachowania” – powiedział Crair, starszy autor badania, który jest również wicedyrektorem ds. badań w Yale.„ Ale jak tworzą się obwody, które pozwalają nam postrzegać ruch i poruszać się po świecie „Okazuje się, że rodzimy się zdolni do wielu z tych zachowań, przynajmniej w szczątkowej formie”. W badaniu zespół Craira, kierowany przez Xinxin Ge i Kathy Zhang, absolwentów Yale, zbadał pochodzenie tych fal aktywności. Obrazując mózgi myszy wkrótce po urodzeniu, ale zanim otworzyły się oczy, zespół z Yale odkrył, że te fale siatkówkowe przepływają zgodnie ze wzorem, który naśladuje aktywność, która miałaby miejsce, gdyby zwierzę poruszało się naprzód w środowisku. „Ta wczesna, podobna do snu aktywność ma ewolucyjny sens, ponieważ pozwala myszy przewidzieć, czego doświadczy po otwarciu oczu i być przygotowana do natychmiastowej reakcji na zagrożenia środowiskowe” – zauważył Crair. Idąc dalej, zespół Yale zbadał również komórki i obwody odpowiedzialne za propagację fal siatkówkowych, które naśladują ruch do przodu u noworodków myszy. Odkryli, że blokowanie funkcji komórek amakrynowych, które są komórkami siatkówki uwalniającymi neuroprzekaźniki, zapobiega przepływowi fal w kierunku naśladującym ruch do przodu. To z kolei upośledza rozwój zdolności myszy do reagowania na ruch wzrokowy po urodzeniu. Co ciekawe, w siatkówce dorosłej myszy te same komórki odgrywają kluczową rolę w bardziej wyrafinowanym obwodzie wykrywania ruchu, który pozwala im reagować na sygnały środowiskowe. Myszy oczywiście różnią się od ludzi zdolnością do szybkiego poruszania się w środowisku zaraz po urodzeniu. Jednak ludzkie dzieci są również w stanie natychmiast wykrywać obiekty i identyfikować ruch, taki jak palec poruszający się w ich polu widzenia, co sugeruje, że ich układ wzrokowy również był przygotowywany przed urodzeniem. „Te obwody mózgowe są samoorganizujące się po urodzeniu i niektóre wczesne nauczanie zostały już wykonane” – powiedział Crair. „To jak marzenie o tym, co zobaczysz, zanim jeszcze otworzysz oczy”.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Uniwersytet Yale. Oryginał napisany przez Billa Hathawaya. Uwaga: Treść można edytować pod kątem stylu i długości.

science