Мыши не заметят визуальное событие, если заблокировать определенную часть их мозга на 100 миллисекунд

Зрительное восприятие зависит от эффективности совместной работы глаз и мозга. Сигналы, генерируемые в сетчатке, проходят через нервные волокна ганглиозных клеток в мозг, соединяясь с верхним колликулом. Эта область обеспечивает большую часть ранней визуальной обработки у мышей. У приматов большую часть этой визуальной обработки берет на себя зрительная кора, но десять процентов ганглиозных клеток сетчатки все еще соединяются с верхним колликулом.

Одна из его задач — обнаружение визуального события. Верхний колликулус получает информацию от сетчатки и коры, и когда есть достаточные доказательства того, что в поле зрения произошло какое-либо событие, нейроны в верхнем колликулусе загораются. В классических экспериментах, связанных с этими процессами, участники смотрят на изображение серии размытых вертикальных черно-белых линий и решают, двигаются они или нет. Теперь ученые адаптировали эти эксперименты для мышей.

В новом исследовании они использовали генетически модифицированных мышей, у которых с помощью луча света были либо включены, либо выключены нейроны в верхнем колликуле. Это переключение может быть точно рассчитано по времени, что позволяет исследователям определить, когда нейроны верхнего колликула были необходимы для обнаружения зрительных событий. Они научили мышей облизывать носик, когда они видели визуальное событие (вращение линий), и не облизывать его, если изменений не происходило.

Результаты показали, что блокирование клеток верхнего колликула снижает вероятность того, что мыши сообщат о движении линий, или сделают это быстро. Блокировка происходила в течение 100 миллисекунд после визуального события, но если она происходила не в этот период, то в процессе передачи данных ничего не менялось. Интересно, что блокировка была перекрестной: клетки сетчатки пересекаются и соединяются с верхним колликулом на противоположной стороне (левый глаз соединен с правым верхним колликулом и наоборот), поэтому блокировка правого колликула подавляла реакцию на события с левой стороны, а левого — с правой.

Фото: Lupeng Wang, Ph.D. and Charles Gerfen, Ph.D/National Eye Institute