Создание карт, требующее проницательного взгляда, математической точности и острого чувства эстетики, является уникальным применением как искусства, так и науки. Хотя масштабы могут отличаться, нейробиологи, изучающие зрение, похожи на картографов мозга, исследующих и отображающих, как наш мозг представляет и понимает то, что мы видим в мире. Зрительная кора, специализированная область, отвечающая за визуальную обработку, содержит сложные нейронные цепи, которые оценивают информацию, поступающую от наших глаз, и преимущественно реагируют на отличительные визуальные особенности, такие как цвет, края, движение и положение в визуальном пространстве. Несмотря на абсолютную сложность этой информации, наш мозг выполняет замечательную работу по эффективной организации нейронов вместе, помогая нам лучше понимать наши визуальные ландшафты.
Одно из основных организационных свойств зрительной коры головного мозга называется ретинотопным картированием, при котором нейроны внутри упорядочены, сохраняя пространственную информацию, поступающую от сетчатки (светочувствительной части глаза). Считается, что так же, как проекция Меркатора для картографии, ретинотопные карты в зрительной коре соответствуют широко принятому и хорошо изученному образцу. Преобладающая теория состоит в том, что области мозга, такие как первичная зрительная кора (V1), следуют плавному и простому методу картирования. Вы получаете то, что видите; объекты в визуальном пространстве, которые активируют части сетчатки, будут подсвечивать нейроны в мозгу идентичным образом.
Несмотря на обилие доказательств, свидетельствующих о множестве видов, поддерживающих этот тип линейного картирования, в предыдущих исследованиях существовали небольшие намеки и несоответствия, которые предполагали возможность других схем. Остался вопрос: существуют ли в мозгу дополнительные методы пространственного картирования??
Чтобы пролить свет на этот вопрос и оспорить преобладающую теорию, исследователи из лаборатории Фитцпатрика MPFI впервые обнаружили новый тип пространственного картирования во вторичной области (V2) зрительной коры. Опубликованная недавно в Neuron, команда использовала комбинацию функциональной визуализации отдельных клеток, компьютерного моделирования и исследований связности, чтобы выявить синусоидальную или волнообразную организацию в области V2 древовидной землеройки. Их удивительное понимание углубило наше понимание нейронных репрезентаций зрительного пространства и подчеркнуло важность точного ретинотопного картирования зрительной коры головного мозга.
Мадине Седиг-Сарвестани, Ph.D., постдокторант в MPFI и первый автор публикации присоединился к лаборатории Фитцпатрика, заинтересованной в понимании организации, функции и поведенческой связи визуальных областей за пределами хорошо изученной V1. Ее исследование началось с близкородственного соседа V1, V2, визуальной области, которая широко изучалась на приматах, но в меньшей степени на животных, поддающихся последним генетическим инструментам, разработанным на мышах. Землеройка идеально соответствует этому критерию, так как она является близким родственником приматов и имеет гладкий мозг, идеально подходящий для визуализации. Используя визуализацию кальция с высоким разрешением, Седиг-Сарвестани ожидал найти карту визуального пространства, очень похожую на золотой стандарт V1.