Ученые выяснили, почему картинка в глазах не "шатается" при движении

Человек видит относительно стабильную и "неподвижную" картину окружающего мира даже при быстром шаге или беге благодаря наличию в глазах особых клеток, играющих роль своеобразных акселерометров и датчиков движения, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"В любой хорошей камере есть целый набор датчиков, которые стабилизируют картинку при движении. В нашем теле ту же самую роль играют клетки сетчатки и вестибулярный аппарат, распознающие движения и вращения тела. В противном случае картинка бы смазывалась при ходьбе или безге и мы ничего не могли бы видеть, а от четкости зрения, конечно, очень часто зависит наша жизнь", - рассказывает Дэвид Берсон (David Berson) из Брауновского университета (США).

В последние годы ученые находят все больше свидетельств того, что воспринимаемая человеком картина и звуки окружающего мира не являются объективной картиной реальности - наши органы чувств и мозг активно "редактируют" ее, удаляя все ненужные и мешающие элементы.

К примеру, недавно ученые обнаружили, что люди не слышат биение своего собственного сердца по той причине, что мозг отфильтровывает сигнал, который попадает в звуковую кору из ушей. Аналогичным образом, как считали многие нейрофизиологи, наша нервная система делает картинку в глазах стабильной при ходьбе и беге, несмотря на то, что положение глаз и давление внутри них постоянно меняется во время движения.

Берсон и его коллеги обнаружили, что как минимум часть этой системы "автоподстройки" зрения находится не в мозге, а внутри самих глаз человека и других млекопитающих, наблюдая за активностью разных групп нервных клеток в сетчатке глаза мышей. Для этого авторы статьи встроили в ДНК ее нейронов особые гены, заставлявшие клетки светиться при их активизации и передаче сигнала в мозг.

Как рассказывает нейрофизиолог, ученые достаточно давно знают о существовании особой группы клеток в сетчатке, так называемых DSGC-нейронов, которые реагируют на движение картинки только в определенную сторону. В прошлом биологи считали, что поведение этих клеток жестко зависело от их типа и того, какие сигналы в них подавал вестибулярный аппарат.

Наблюдая за работой нескольких тысяч подобных клеток в глазах мышей, команда Берсона выяснила, что на самом деле эти клетки работают сами по себе и что все они исполняют две однотипных задачи - они распознают вращательные и поступательные движения головы и всего тела в целом, отслеживая сдвиги в положении определенных объектов в разных частях поля зрения. Эти же клетки напрямую управляют мускулами, отвечающими за вращение и движение глаз.

Данные, которые собирают эти клетки, впоследствии используются центром зрения в мозге для того, чтобы скорректировать воспринимаемую картинку и сделать ее четкой, а не размазанной, в комбинации с сигналами из вестибулярного аппарата или даже без его участия.

Как работают эти клетки и как они распознают вращательные и поступательные движения, ученые пока не знают, однако они планируют понять, как это происходит, в своих следующих экспериментах, в рамках которых будут изучаться животные с бинокулярным зрением, подобным человеческим глазам.