Як мозок бачить «потік руху»

Спеціальні кліті сітківки, працюючи по групах, допомагають мозку зрозуміти напрямок оптичного потоку.


Коли ми їдемо в машині, перед нами розвертається шосе: з точки на горизонті воно стає все ширшим. А ось у дзеркалі заднього виду ми побачимо щось зворотне - шосе збирається в точку позаду нас.


Всі, звичайно, пам'ятають про перспективу: все, що знаходиться далеко, здається менше, ніж насправді. Однак у даному випадку ми говоримо про рух, про те, як об'єкти зовнішнього світу змінюються, коли ми рухаємося щодо них. Те, що вони не виглядають при цьому як розмазана, складна пляма, є заслуга особливих клітин у сітківці ока, чиє завдання - якраз відчувати «потік руху».

Сітківка складається з десяти клітинних шарів, один з яких утворений так званими гангліонарними клітинами. Їх існує п'ятдесят різновидів, кожен зі своєю функцією. Самі по собі вони не сприймають світло, але збирають нервові сигнали від фоторецепторного шару, від паличок і колбочок; якісь з гангліонарних клітин спеціалізуються на русі, якісь на кольорі, і т. д «

.Двигательные» гангліонарні клітини діляться ще на кілька груп, але загальна задача у них в тому, щоб дати уявлення про напрямок руху. Дослідники з Браунівського університету, які експериментували з мишами, проаналізували активність 2 400 клітин, що відповідають за почуття руху - завдання було в тому, щоб охопити якомога більше таких клітин, не тільки в центральних областях сітківки, але і на її периферії

. Виявилося, що клітини в різних зонах сітківки працюють групами, і активність таких груп змінюється залежно від того, як відбувається рух: вперед, назад, вгору або вниз. Клітини реагували саме на «потік руху», або, точніше сказати, на оптичний потік (так називають зображення видимого руху об'єктів, поверхонь або їх країв, яке виходить при переміщенні спостерігача щодо сцени).

Більше того, як пишуть автори роботи в Nature, від клітин, що відстежують оптичний потік, залежать рухи очей при повороті голови. Коли ми повертаємо голову, адже ми теж бачимо якийсь «потік руху», але при цьому залишаємося на місці, до нас нічого не наближається, від нас нічого не віддаляється. Як тоді зрозуміти, в якому напрямку все рухається

? Виявляється, в такому випадку все вирішує різниця між обома очима: при повороті, наприклад, направо праве око бачить оптичний потік так, ніби об'єкти наближаються до нас, а ліве, навпаки, ніби вони віддаляються. Викриваючи свідчення обох очей, мозок розуміє, що ми повертаємося і в якому напрямку ми повертаємося

. При повороті світ не зливається в непристойну пляму завдяки коригуючим рухам очей, і відбувається це тому, що система, що управляє рухами очей, прислухається до відомостей про оптичний потік

. Однак, хоча ми весь час і говорили «ми», не варто забувати, що експерименти ставили на гризунах, у яких очі розташовуються інакше, ніж у нас - з боків голови. І все ж можна з упевненістю стверджувати, що і у людей є аналогічна система стабілізації зображення під час руху - просто тому, що, не будь її, переміщатися в світі нам було б дуже і дуже непросто.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND