Ученые из Университета Алабамы в Бирмингеме (США) провели исследование, которое дает четкие ответы на вопросы, способные повлиять на будущее офтальмологии и коррекции зрения. Результаты работы, описанной в статье, опубликованной в Nature Communications, напрямую указывают на сетчатку как источник зрения с высоким разрешением у человека и демонстрирует, как глаз посылает точные визуальные сигналы в мозг.
Человеческий глаз способен различать мельчайшие детали: читать мелкий шрифт, узнавать лица на расстоянии и т.д. Ученые давно спорят о том, как устроено такое острое зрение на клеточном уровне и как взаимодействуют мозг и глаза, чтобы его обеспечить.
Новое исследование показало, что самое острое зрение обеспечивается сигналами, которые поступают от отдельных колбочковых фоторецепторов — светочувствительных клеток, расположенных в сетчатке глаза. Они очень маленькие и сосредоточены в центральной ямке, которая является основным центром зрения. Индивидуальные сигналы из центральной ямки передаются по специальному зрительному пути в мозге, отвечающем за сохранение визуальных деталей.
Предыдущие исследования показывали, что нейроны, участвующие в этом процессе, собирают сигналы от множества колбочек. Это не согласуется с анатомическими данными и исследованиями восприятия, которые выявили явление сверхвысокой остроты зрения — это когда люди могут различать детали, меньшие, чем отдельные светочувствительные клетки в глазу.
Новая работа показала, что при оптимальной коррекции зрения зрительные сигналы, поступающие в мозг, соответствуют расстоянию между отдельными колбочками сетчатки. То есть сетчатка может передавать пространственно точную информацию, ограниченную только физическим расположением колбочек, и мозг способен ее использовать.
Данные, полученные учеными, позволяют объединить результаты многолетних исследований, чтобы прояснить механизм, который в итоге ограничивает остроту зрения. Для оптометристов это подтверждает важность обеспечения наилучшей оптической коррекции. Согласно исследованию, зрительный тракт, начинающийся в сетчатке, всегда готов передавать информацию, соответствующую расстоянию между колбочками. Именно благодаря этому у пациентов наступает момент, когда они «прозревают», впервые надевая хорошие очки: их мозг еще не адаптировался к плохому зрению, и вдруг они начинают четко видеть мелкие детали.
Это открытие углубляет научные представления о том, как работает зрительное восприятие, и подтверждает роль сетчатки в обеспечении высокого разрешения зрения у человека.
