老鼠夜视功能助研人造视网膜

老鼠夜视功能助研人造视网膜

2018-10-29

文︱天羽

最近的《神经元》(Neuron)期刊上发表的最新研究发现,老鼠视网膜上一组细胞在黑暗环境中的特殊功能,可以增强老鼠对周围动态的敏感度。

这对帮助科学家研发视网膜假体有重要作用。据《国家地理》杂志报导,杜克大学(Duke University)生物神经学家Greg Field说,开发精良人造视网膜很重要的一点,是明白任何一个视觉画面在大脑中生成的信号模式。这样才知道如何模拟产生这些电子信号。

视觉画面的生成是大脑完成的一项复杂工作,各类视网膜细胞分别接收对比度、颜色、动态和方位等数据,将它们传输给大脑。大脑在极短的时间内完成大量的同步处理,生成一个连贯的场景。

Field及其团队研究光线变化时大脑的处理过程如何随之变化,并特别研究了负责处理动态的细胞类别。

Field与同事们先把老鼠置于黑暗中12个小时,让牠们的视网膜调整到适应黑暗的最佳状态。然后在黑暗中借夜视镜的帮助,完成视网膜剥离术,摘下的视网膜再连接到电子设备上。通常在实验皿中,老鼠的视网膜能存活数个小时,对各种视觉资讯可以作出正常回应。

研究组在各种光线条件下,向实验皿中的视网膜播放电影画面,录下不同视觉刺激类别发生时,被启动的细胞组,以找到信号模式的不同。

研究人员发现,那些原本只对上方动态较敏感的细胞组,在黑暗的环境中变得对上下左右四个方位的动态都敏感起来。

老鼠通过这种方式,使视觉系统得以保持一种既能够最大程度的探测到运动,同时还能兼顾探测该运动的方向的平衡,毕竟仅知道猫头鹰即将袭来却不知道袭击的方向不足以应对危险。

斯坦福大学的神经生物学家Andrew Huberman说,研究结果非常有趣,在此之前,人们一直以为它只能够对“向上”的运动做出反应。
    来源: 看中国 责编: Kitt