Редкие клетки сетчатки объясняют сложное восприятие цвета
В запутанном мире человеческого зрения восприятие цвета остается одной из самых увлекательных загадок. Специалисты из Рочестерского университета недавно совершили значительный прорыв в этой области, который может помочь объяснить некоторые давние загадки.
В исследовании изучается потенциальная роль редких ганглиозных клеток сетчатки (ГКС) в понимании того, как наши глаза воспринимают различные цвета и интерпретируют окружающий мир. Это позволяет по-новому взглянуть на этот сложный процесс.
Клетки глаза и восприятие цвета
В человеческом глазу используются три типа колбочковых фоторецепторов, каждый из которых чувствителен к различным длинам волн света: коротким, средним или длинным. Эти колбочки передают сигналы через ганглиозные клетки сетчатки в центральную нервную систему, формируя основу нашего цветового зрения.
Существуют несоответствия между тем, как наши глаза определяют цвета, и тем, как мы их воспринимаем. Это несоответствие говорит о том, что наше понимание цветового зрения может быть неполным. Чтобы решить эту проблему, исследователи предположили существование некардинальных RGC.
Эти клетки отличаются от традиционных путей распознавания цвета. Дэвид Уильямс, профессор медицинской оптики Уильям Г. Аллин, впервые представил эту теорию в 1980-х годах.
Ключевые клетки глаза и цветовое зрение
Сара Паттерсон, постдокторант Центра визуальных наук, недавно возглавила исследование, в ходе которого были успешно идентифицированы эти неуловимые некардинальные RGC в фовеа.
Это важное открытие может иметь решающее значение для понимания сложного восприятия цвета. Оно проливает свет на то, как люди воспринимают сложные сочетания цветов, таких как красный, зеленый, синий и желтый.
Некардинальные RGC расходятся с традиционными путями распознавания цвета, что говорит о более сложной системе, действующей в нашем зрении.
Результаты исследования Паттерсон открывают потенциальные возможности для изучения того, как наши глазные клетки преобразуют физический мир в яркие цвета, которые мы ощущаем, углубляя наше понимание визуальной обработки.
Паттерсон поделилась своим волнением по поводу полученных результатов. Она заявила: "Мы пока ничего не знаем об этих клетках наверняка, кроме того, что они существуют. Нам еще многое предстоит узнать о том, как работают их ответные свойства, но они являются убедительным вариантом недостающего звена в том, как наша сетчатка обрабатывает цвет".
Адаптивная оптика
Адаптивная оптика - технология, изначально разработанная для астрономии, чтобы уменьшить размытость изображения в телескопах, - позволила совершить этот прорыв.
Впоследствии эта технология была адаптирована в 1990-х годах Уильямсом и его коллегами для изучения человеческого глаза. Она включает в себя деформируемое зеркало, которое корректирует искажение света. Это позволяет исследователям обойти естественные аберрации глаза и получить четкие изображения отдельных фоторецепторных клеток.
"Оптика хрусталика глаза несовершенна и сильно снижает разрешение, которое можно получить с помощью офтальмоскопа", - объясняет Паттерсон. "Адаптивная оптика обнаруживает и корректирует эти аберрации и дает нам кристально чистый взгляд в глаз. Это дает нам беспрецедентный доступ к ганглиозным клеткам сетчатки, которые являются единственным источником зрительной информации для мозга".
Лечение потери зрения
Этот уточненный взгляд не только углубляет наше понимание того, как функционирует сетчатка, но и может проложить путь к передовым методам лечения потери зрения.
Паттерсон рассказал о более широких последствиях своего исследования: "У человека более 20 ганглиозных клеток, а наши модели человеческого зрения основаны только на трех. В сетчатке происходит так много всего, о чем мы не знаем".
Это одна из редких областей, где инженерные разработки полностью опережают фундаментальную науку о зрении. Сейчас люди живут с протезами сетчатки в глазах, но если бы мы знали, что делают все эти клетки, мы могли бы сделать так, чтобы протезы сетчатки управляли ганглиозными клетками в соответствии с их реальной функциональной ролью.
Следующий рубеж в науке о зрении
Исследование представляет собой начало захватывающего путешествия в глубины науки о зрении.
При поддержке Национальных институтов здравоохранения, Управления научных исследований ВВС и организации "Исследования для предотвращения слепоты" эксперты продолжат свою работу. Исследователи планируют продолжить изучение вновь открытых клеток глаза и их роли в восприятии цвета.
По мере развития исследования оно способно произвести революцию в лечении людей с ослабленным зрением, продемонстрировав возможности слияния передовых технологий и биологической науки.
Исследование опубликовано в журнале JNeurosci.
