Сканирование мозга обезьяны выявило новую информацию о структуре мозга, которая обрабатывает визуальную информацию. Результаты были недавно представлены в PNAS нейрофизиологами Ци Ку (KU Leuven) и Wim Vanduffel (KU Leuven / Harvard Medical School).
Когда мозг получает визуальные сигналы от глаз, он обрабатывает их строго иерархическим образом. Определенные части поля зрения проецируются на определенные части коры через сетчатку. Точки, расположенные близко друг к другу в поле зрения, также обрабатываются соседними нейронами зрительной коры. Эта стратегия обеспечивает точное представление поля зрения в коре головного мозга. Такое представление также многократно повторяется в иерархической визуальной системе.
Картирование зрительной коры
Во-первых, клетки мозга создают буквальные карты визуальной информации, называемые ретинотопными картами. Эти карты немного деформированы, так же как карта мира никогда не является идеальным представлением земного шара. Центральное зрение, например, обрабатывается гораздо более детально, чем периферическое зрение, разница, которую отражают карты. Регионы на более низких уровнях иерархии передают информацию с ретинотопных карт на более высокие уровни и наоборот, интерпретируя то, что наблюдается.
Поэтому для понимания зрения чрезвычайно важно идентифицировать и точно определять местонахождение всех этих ретинотопных карт в зрительной коре головного мозга.
Похоже на: обезьяны Старого Света?
«Раньше знания о ретинотопных картах основывались на исследованиях на таких животных, как приматы», – объясняет профессор Вим Вандуффель из KU Leuven и Гарвардской медицинской школы. “Исследователи заметили глубокие различия между обезьянами из Старого Света – в основном из Африки и Азии – и Нового Света, Северной и Южной Америки. Более того, в учебниках утверждается, что наша ранняя зрительная кора состоит из смежных параллельных полос, как у макак-резусов. Таким образом, исследователи считают, что зрительная кора человека больше похожа на кору обезьян Старого Света.”
Однако новые технологии позволили исследователям уточнить эту точку зрения. Вандуффель говорит: «В нашем исследовании мы использовали функциональную магнитно-резонансную томографию. С помощью этих сканирований мы можем измерить активность в областях мозга, активированных во время выполнения определенных задач – например, обезьяна смотрит в экран, в то время как стимулируется только небольшая часть поля зрения. Технология существует уже давно, но мы значительно улучшили пространственное разрешение, примерно до 0.5 мм. Это улучшение позволило нам сканировать всю зрительную кору головного мозга отдельных обезьян с максимальной детализацией, что было невозможно с помощью старых методов фМРТ и электрофизиологии.”
Лучшие карты зрительной коры
Исследование показало, что области на нижних уровнях зрительной коры обезьян Старого Света не расположены в смежных параллельных полосах.
Вандуффель говорит: «Вместо этого эти области демонстрируют более сложную топографическую организацию. Однако, как ни странно, эта организация похожа на ту, что ранее наблюдалась у обезьян из Нового Света. Другими словами, точно так же, как географические карты со временем становятся более точными, мы должны скорректировать наши знания о топографической организации зрительной коры.”
“Эти улучшенные карты позволят нам более точно ориентироваться в мозгу. Возможно, зрительная кора человека устроена аналогичным образом, но это требует дальнейших исследований с использованием более мощных и лучших МРТ-сканеров.”