Как и другие функции, зрение зависит от баланса между возбуждающими и тормозящими сигналами — своего рода «газом» и „тормозом“ в нервной системе. Главный „тормоз“ здесь — вещество под названием ГАМК (гамма-аминомасляная кислота). Оно подавляет избыточную активность нейронов и не дает мозгу перегружаться.

Ученые давно пытались разобраться, как именно взаимодействуют возбуждающие и тормозящие нейроны в зрительной системе. Особенно сложно было понять, как эти процессы обеспечивают четкое восприятие изображения.

Исследователи из DANDRITE и их американские коллеги впервые детально изучили, как работает «тормозная» система в сетчатке — части глаза, которая обрабатывает свет и отправляет сигналы в мозг. Именно здесь начинается расшифровка визуальной информации.

Ученые составили карту активности 44 типов клеток сетчатки, включая ранее неизвестные. Оказалось, их организация куда более упорядочена, чем считалось раньше.

Раньше мы думали, что тормозящие нейроны работают хаотично, — объясняет профессор Кейсуке Йонехара.

Теперь у нас есть точная карта, которая показывает, как каждая группа клеток отвечает за определенные аспекты зрения — например, за распознавание движения или ориентации объектов. Это как найти оптимальный маршрут в лабиринте.

Ключевым инструментом стал новый сенсор ГАМК, разработанный американскими коллегами. Он позволил в реальном времени наблюдать, как тормозящие нейроны регулируют работу сетчатки.

Результаты исследования опубликованы в Nature Neuroscience. По словам Йонехары, это открытие поможет понять природу некоторых глазных болезней. Например, врожденного нистагма — состояния, при котором глаза непроизвольно дрожат.

Теперь у нас есть карта, которая покажет, где именно происходит сбой.

Этот прорыв важен не только для фундаментальной науки. Понимание организации тормозящих нейронов в сетчатке:

• Улучшит диагностику — можно точнее находить причину заболеваний, связанных с дисбалансом ГАМК (нистагм, глаукома, некоторые формы слепоты).
• Даст новые мишени для терапии — если знать, какие именно клетки «ломаются», можно разрабатывать точечные препараты.
• Поможет в создании нейропротезов — искусственная сетчатка должна копировать естественные механизмы торможения.

Кроме того, методика с ГАМК-сенсором может быть применена и к другим отделам мозга — например, для изучения эпилепсии или тревожных расстройств.

Ранее ученые заметили, что анорексия серьезно нарушает зрение.