Монокулярная депривация - это экспериментальный метод, используемый нейробиологами для изучения пластичности центральной нервной системы . Как правило, один из глаз животного зашивается в период высокой корковой пластичности (у мышей в возрасте 4–5 недель (Gordon 1997)). Эта манипуляция служит животной моделью амблиопии , постоянного дефицита зрительных ощущений, не вызванного аномалиями в глазах (что происходит, например, у детей, которые растут с катарактой - даже после удаления катаракты они не видят так хорошо, как другие).
Задний план
Дэвид Хьюбел и Торстен Визель (получившие Нобелевскую премию по физиологии за объяснение свойств рецептивного поля клеток первичной зрительной коры ) впервые применили эту технику на животных из семейства кошачьих . [1] Котята, хотя и менее тесно связаны с людьми эволюционно, чем грызуны, имеют удивительно похожую на человеческую зрительную систему. Они обнаружили, что столбцы окулярного доминирования (упорядоченная кластеризация нейронов V1, представляющих визуальный сигнал от одного или обоих глаз) резко нарушались, когда один глаз был зашит на 2 месяца. У нормальных кошачьих около 85% клеток реагируют на ввод в оба глаза; у животных, лишенных монокулярной недостаточности, клетки не получают входного сигнала от обоих глаз. [2] Монокулярная депривация часто приводит к необратимой амблиопии . [3]
Это физиологическое изменение сопровождалось драматическими анатомическими изменениями. Слои , представляющие Лишенные глаза в боковом коленчатом ядре от таламуса являются атрофированы . В V1, Глазные доминирование столбцы , представляющие открытых глаза резко увеличены, за счет кортикальной площади поверхности , представляющим зашивают глаза ( фиги. 1 -. Влияние монокулярного лишения на глазных колонках доминантности Светлых участки представляют собой V1 нейронов , получающих входные данные от глаз , который была введена радиоактивная аминокислота. Темные области представляют собой нейроны, получающие входные данные от другого, не инъецированного глаза. Изображение A представляет столбцы с нормальным окулярным доминированием; Изображение B представляет собой столбцы с глазным доминированием после монокулярной депривации). Эти результаты были подтверждены на обезьяне.
У кошачьих критический период (период, в течение которого депривация может вызвать постоянный дефицит) может длиться до одного года, а пик приходится на 4 недели. У обезьян пик критического периода составляет около 6 месяцев. [3] Лишения глаза даже на несколько дней в течение этого периода достаточно, чтобы вызвать серьезные изменения в анатомии и физиологии окулярного столба. Однако результаты монокулярной депривации у взрослых кошек неодинаковы. Столбцы с доминированием глаз не показывают результатов беспокойства даже после того, как у взрослой кошки один глаз был закрыт более года. [3]
Рекомендации
- ^ Хьюбел, Дэвид (1988) Глаз, мозг и зрение. п. 191-216.
- ^ Визель, Т.Н. и Хьюбел, Д.Х. (1963) Ответы отдельных клеток в полосатой коре головного мозга котят, лишенных зрения на один глаз. J. Neurophysiol., 26: 1003-1017.
- ^ a b c Неврология . Purves, Дейл (Шестое изд.). Нью-Йорк. 4 июля 2018 г. ISBN 978-1-60535-380-7. OCLC 990257568 .CS1 maint: другие ( ссылка )