По сообщению Sciencedaily, ученым из института Макса Планка (Германия) впервые удалось показать, как нервные клетки из разных половин зрительного центра контактируют друг с другом. В будущем схема таких контактов может быть использована в качестве модели для разработки алгоритмов для технических систем.

Для принятия правильных решений и коррекции передвижений на основе поступающей зрительной информации необходимо, чтобы мозг провел ее анализ таким образом, чтобы организм мог отличить свое собственное передвижение в пространстве от движений в окружающей среде. В свою очередь, для такого анализа требуется, чтобы зрительная информация о движении, поступающая от обоих глаз, объединялась в мозгу и обеспечивала оценку движений.

Карл Фарроу (Karl Farrow), Юрген Хааг (Jurgen Haag) и Александр Борст (Alexander Borst) исследовали сигналы, поступающие из обоих фасеточных глаз мухи. При этом удалось показать наличие прямой связи между нервными клетками, находящимися в каждой из половин мозга.

У мух нервные клетки, анализирующие оптическую информацию о движении (тангенциальные клетки), расположены в так называемой «лобуле» и один из типов этих клеток - клетки H2 - реагирует, прежде всего, на стимулы, касающиеся вращательного полета мух, при котором их тело поворачивается вокруг вертикальной оси. Предпочтительная реакция на эти стимулы связана с нелинейной координацией двигательных стимулов, поступающих от обоих глаз.

Ученые проанализировали коммутационную схему тангенциальных клеток, для чего было проведены многочисленные сложные эксперименты, в ходе которых исследовали контакты между клетки в одной половине мозга и клетками разных «полушарий». Оказалось, что существует два пути, по которым информация из одной половины мозга поступает в другую.

Первый путь – прямая связь через так называемые HSE-клетки, связанные электрически с клетками H2 противоположной половины. Второй – опосредованный, через CH-клетки, получающие информацию из противоположной половины мозга через несколько промежуточных звеньев и ингибирующие клетки Н2 на «своей» половине.

Оба пути кажутся одинаково эффективными, но какой из них играет определяющую роль? Для ответа на этот вопрос исследователи селективно блокировали их при помощи введения флуоресцентной краски, приобретающей токсические свойства при облучении лазером, а затем исследовали чувствительность к вращению Н2-клеток.

Оказалось, что выключение из контура CH-клеток не оказывало влияния на реакцию мух к вращательным стимулам, а при дезактивации HSE-клеток чувствительность Н2 клеток противоположной половины терялась.

Таким образом, было доказано, что при анализе оптической информации о движении наиболее важную роль имеет синтез информации в обоих «полушариях», достигаемый за счет прямых электрических связей между нейронами, расположенными в противоположных половинах мозга мух. Пока неясно, наделила ли природа таким же гениально простым механизмом мозг высших животных, но уже очевидно, что раскрытая учеными коммутационная схема контактов между полушариями может использоваться при создании роботов и других сложных технических систем.

Интересные материалы:

• F.E.A.R. Extraction Point. Видео
• The Settlers VI в сентябре
• IBM переводит закон Гордона Мура в третье измерение
• Локализация TES IV: Shivering Isles завершена
• "ДиалогНаука" и Famatech стали партнерами

все новости