Согласно новому исследованию в PLOS Computational Biology, нейроны, обнаруженные в человеческом глазу, естественным образом отображают форму коррекции ошибок в коллективных визуальных сигналах, которые они посылают в мозг.
Предыдущие исследования показали, что группы нейронов по всей нервной системе демонстрируют коллективные сигнальные паттерны в ответ на стимулы. Эти паттерны несут информацию, отличную от той, которую может передать любой отдельный нейрон сам по себе. Однако детали этой коллективной сигнализации плохо изучены.
В новом исследовании Джейсон Прентис из Принстонского университета, Нью-Джерси, и его коллеги сосредоточились на ганглиозных клетках сетчатки. Эти нейроны, расположенные в задней части глаза, получают информацию от светочувствительных клеток и передают ее в мозг. Множественные ганглиозные клетки сетчатки могут контролировать одну и ту же зрительную область, и исследователи предположили, что эта избыточность может позволить исправлять ошибки.
Для исследования исследователи использовали зрительные стимулы, чтобы активировать группы из примерно 150 ганглиозных клеток сетчатки с перекрывающимися зрительными областями, и записали их реакцию. Они использовали данные для построения математической модели активности ганглиев сетчатки и анализа ее закономерностей и организации.
Модель показала, что визуальный стимул более надежно активирует коллективные сигналы ганглиев сетчатки, чем сигналы от отдельных клеток. Это говорит о том, что коллективная деятельность позволяет исправлять ошибки и приводит к передаче более точной визуальной информации, в то же время подавляя фоновый шум, вызванный нерегулярной активностью отдельных клеток.
Новая модель более точна, чем предыдущие модели, разработанные для исследования этого коллективного сигнального поведения нейронов. По словам соавтора исследования Майкла Берри, это не только открывает новые возможности для понимания активности ганглиев сетчатки, но и может быть применено для изучения нейронных кодов в остальной части человеческого мозга.