Чтобы лучше понять, как мы реагируем на то, что видим вокруг, группа ученых из NERF увеличила масштабирование организации нейронов в верхнем бугорке, структуре среднего мозга, которая опосредует ориентационные реакции на визуальные подсказки. Они обнаружили, что нейроны с одинаковой селективностью сгруппированы вместе и что существует резкий переход нейрональной селективности вдоль границы, где встречается сенсорная информация от обоих глаз.
Чтобы понять, как визуальная информация определяет поведение, нам нужно знать, как эти реакции организуются в структурах мозга, которые важны для поведения. Одной из таких структур является верхний холмик: слоистый компонент среднего мозга, который играет роль в ориентировочных реакциях глаза, головы и тела на объекты в нашей среде.
Направление и ориентация
Чтобы охарактеризовать функциональные свойства нейронов в поверхностных слоях верхнего бугорка мыши, группа исследователей из NERF (VIB-KU Leuven-imec) визуализировала нейронную активность отдельных нейронов у бодрствующих мышей с неподвижной головой, которые смотрели на движущиеся зрительные стимулы. на экране.
«Нейроны, которые лучше всего реагировали на определенное направление движения, считались клетками, выбирающими направление, а те, которые лучше всего реагировали на конкретную ориентацию движущегося визуального сигнала – независимо от направления движения – считались избирательными по ориентации», объясняет де Мальмазе, аспирант лаборатории Фэрроу.
Объединив эту информацию, команда обнаружила, что избирательные по направлению нейроны группируются анатомически в предпочтительном направлении. Но каков биологический смысл этой группировки??
Монокулярно-бинокулярный бордюр
У мышей, как и у людей, два глаза, что означает, что часть их визуальной области они получают информацию через оба, в то время как другие части видны только одним глазом. Одна заметная естественная граница в структурах обработки изображений мозга формируется там, где встречается информация от двух глаз: монокулярно-бинокулярная граница.
Оказывается, эта граница также определяла разные реакции на нейроны, регистрирующие движение. «Мы обнаружили, что граница между монокулярной и бинокулярной зонами также разделяет нейроны с точки зрения их активности», – объясняет Карл Фэрроу.
Вместе эти результаты иллюстрируют важную связь между пространственной организацией нашего поля зрения и свойствами реакции в зрительной системе. «Они также предполагают, что нам, возможно, потребуется повторно проанализировать организацию рецептивного поля в верхнем холмике с экологической точки зрения», – говорит де Мальмазе. «Мы склонны думать о том, как мы обрабатываем визуальную информацию, основываясь на нашем собственном опыте, но то, как нейроны организованы в мозгу, во многом зависит от того, как животные взаимодействуют со своим миром.”