Зрительная кора всех приматов работает одинаково

Нейрофизиологи впервые изучили, как устроена зрительная кора серых мышиных лемуров (Microcebus murinus). Они выяснили, что по внешнему виду та почти неотличима от аналогичных регионов мозга людей и обезьян. Статью с результатами исследования опубликовал научный журнал Current Biology.

В глазах человека и всех остальных млекопитающих есть несколько типов нервных клеток. Часть из них, такие как колбочки и палочки, отвечают за преобразование частиц света, которые попадают в глаз, в понятные для мозга электрические импульсы. Другие клетки, в том числе центральный зрительный нерв, участвуют в передаче этих сигналов в центры зрения мозга.

Там эти сигналы обрабатывает зрительная кора, которая расположена в затылочной части каждого из полушарий мозга. Она состоит из нескольких блоков, в том числе первичной зрительной коры, которая непосредственно обрабатывает сигналы из рецепторов сетчатки и преобразует их в понятный для всего остального мозга вид.

Первые эксперименты на добровольцах и человекообразных приматах показали, что первичная зрительная кора представляет собой набор из своеобразных «вычислительных ячеек». Они упорядочены особым образом, и каждая из них обрабатывает сигналы, которые поступают из конкретных областей поля зрения.

Такое устройство зрительной коры нетипично для грызунов, ближайших родичей млекопитающих, а также многих других животных, у которых эти клетки разбросаны по зрительной коре случайным образом. Из-за этих различий эволюционисты изучают, как и когда система зрения наших предков приобрела современный вид и характерно ли это для самых примитивных и древних приматов.

Нейрофизиолог Фред Вольф из Института динамики и самоорганизации Общества им. Макса Планка и его коллеги провели первое подобное исследование. Они изучали мозг небольших и примитивных приматов – серых мышиных лемуров (Microcebus murinus). Эти животные массой примерно в 60 грамм ведут ночной образ жизни. У них относительно небольшой мозг, поэтому ученые решили проверить, насколько развита у этих лемуров система зрения.

Для этого ученые определили, где в мозге лемуров находится первичная зрительная кора. В ходе эксперимента животным показывали на экране компьютера набор из светлых и темных полосок разной толщины. Исследователи изучали, какие сигналы вырабатывала первичная зрительная кора лемуров, когда те смотрели на экран. Отслеживая изменения в активности нейронов коры, Вольф и его коллеги составили карту первичной зрительной коры приматов.

К удивлению ученых, практически все свойства этой части мозга, в том числе размеры «вычислительных ячеек», характер и плотность их расположения, а также типичное количество нейронов в них у Microcebus murinus было практически таким же, как у макак и других обезьян. В целом структура первичной зрительной коры и работа всей системы зрения у лемуров была такой же, как и у остальных приматов и людей.

«Лемуры отделились от общего древа эволюции приматов примерно 55 млн лет назад, из-за чего я ожидал, что «ячейки» их зрительной коры по устройству будут и похожи на аналогичную часть мозга других приматов, и отличаться от нее. Оказалось, что на самом деле их почти невозможно отличить друг от друга», – отметил Вольф.

Что интересно, на зрительную кору лемуров приходится больше 20% площади их мозга. По сравнению с людьми и другими обезьянами у лемуров она непропорционально велика. Это говорит о том, что она была особенно важна для выживания предков всех приматов, подытожили ученые.