Mozog spracúva vizuálne údaje, aj keď nemá priame spojenie s očami

Pondelok, 4. marca 2013. - Biológovia zo Školy umení a vied na Tufts University v Medforde v štáte Massachusetts (USA) dosiahli, že transplantované oči umiestnené ďaleko od hlavy v žabom modeli môžu poskytnúť víziu bez priame nervové spojenie v mozgu, podľa výsledkov ich výskumu, uverejnené v "Journal of Experimental Biology." „Jednou z veľkých výziev je pochopiť, ako sa mozog a telo prispôsobujú hlavným zmenám v organizácii, “ hovorí Douglas J. Blackiston, hlavný autor článku. Podľa jeho názoru výskum odhaľuje „pozoruhodnú schopnosť mozgu alebo plasticitu spracovávať vizuálne údaje z očí mimo miesta, aj keď sú ďaleko od hlavy.“

Blackiston je postdoktorandským spolupracovníkom v laboratóriu spoluautora Michaela Levina, profesora biológie a riaditeľa Centra pre regeneratívnu a vývojovú biológiu na Tufts University. Levin zdôrazňuje: „Hlavným cieľom medicíny je jeden deň, aby bolo možné obnoviť funkciu poškodených alebo chýbajúcich zmyslových štruktúr pomocou biologických alebo umelých náhradných dielov. Táto štúdia má veľa dôsledkov, ale hlavný z hľadiska z lekárskeho hľadiska nie je potrebné pri liečení senzorických porúch, ako je slepota, vytvárať konkrétne spojenia mozgu. ““

V tomto experimente tím chirurgicky odstránil oči z primárneho darcovského embrya, značeného fluorescenčnými proteínmi, naštepil ich do zadnej oblasti recipientných embryí, čo vyvolalo rast ektopických očí, a odstránil prirodzené oči receptorov, pričom zostal iba mimomaternicové Fluorescenčná mikroskopia odhalila rôzne vzory inervácie, ale u žiadneho zo zvierat sa nevyvinuli nervy, ktoré spájajú ektopické oči s mozgom alebo kraniálnou oblasťou.

Aby sa zistilo, či mimomaternicové oči prenášajú vizuálne informácie, tím vyvinul počítačom riadený systém vizuálneho tréningu, v ktorom boli kvadranty vody osvetlené červenými alebo modrými LED svetlami a ktoré by mohli spôsobovať mierny elektrický šok žubrákom, ktoré Plávali v konkrétnom kvadrante. Systém sledovania pohybu vybavený kamerou a počítačovým programom umožnil vedcom monitorovať a zaznamenávať pohyb a rýchlosť pulzujúceho pultu.

Len vyše 19 percent zvierat s optickými nervami pripojenými k chrbtici preukázalo naučené reakcie na svetlo, keď plávali od červeného svetla, zatiaľ čo modré svetlo stimulovalo ich prirodzený pohyb. Jeho reakcia na svetlá získané počas experimentov sa nelíšila od odozvy kontrolnej skupiny s bradavicami s intaktnými prírodnými očami, odpoveď, ktorú nepreukázali žubrienky bez očí alebo žubrienky, ktoré nedostali elektrický šok.

„To sa nikdy predtým nepreukázalo, “ hovorí Levin. „Nikto by si nevedel predstaviť, že by oči na boku žabky mohli vidieť, najmä ak sú spojené iba s miechou a nie s mozgom.“ Podľa autorov výsledky naznačujú pozoruhodnú plasticitu schopnosti mozgu začleniť signály z rôznych oblastí tela do behaviorálnych programov, ktoré sa vyvinuli so špecifickým a odlišným usporiadaním tela.
„Ektopické oči vykonávajú vizuálnu funkciu, “ uviedol Blackiston, ktorý zdôraznil, že mozog rozpoznáva vizuálne údaje očí, ktoré ovplyvňujú miechu. „Stále musíme zistiť, či sa táto plasticita v mozgu stavovcov rozširuje na rôzne mimomaternicové orgány alebo na príslušné orgány rôznych druhov, “ dodal tento vedecký pracovník.


Zdroj: www.DiarioSalud.net