Нейробиологи из Колумбийского университета сделали значительный шаг в понимании того, как мозг преобразует сенсорные сигналы в цветовое восприятие. В своем исследовании, опубликованном на портале Nature Neuroscience, ученые впервые выявили схему мозговых клеток у плодовых мух, которая отвечает за преобразование необработанных сенсорных сигналов в восприятие цвета, что, в свою очередь, может влиять на поведение насекомых.
Доктор Руди Бениа объясняет, что цвета, которые мы видим, такие как красный спелой клубники или коричневый цвет глаз ребенка, на самом деле не существуют за пределами нашего мозга. Цвета — это результат работы мозга, который интерпретирует длины волн света, воспринимаемые глазами.
Исследовательская группа обнаружила у плодовых мух сети нейронов, избирательно реагирующих на различные оттенки света. Эти нейроны находятся в зрительной доле мозга, которая отвечает за зрение. Среди оттенков, на которые реагируют нейроны мух, есть те, которые люди воспринимают как фиолетовые, а также ультрафиолетовые длины волн, которые человеческий глаз не может видеть. Ультрафиолетовое зрение важно для многих существ, таких как пчелы, и помогает им находить пыльцу.
До этого открытия ученые уже знали о существовании нейронов, реагирующих на определенные цвета, но никто не мог точно проследить нейронные механизмы, которые делают возможной такую избирательность.
Прорыв стал возможным благодаря использованию коннектома — детализированной карты взаимосвязей нейронов в мозге плодовой мухи. Исследователи смогли создать диаграмму, представляющую нейронную схему, лежащую в основе избирательности по цвету, и разработать математические модели для исследования этой схемы.
Эти модели показали, что нейронные цепи могут выполнять действия, необходимые для избирательности оттенков, и что ключевую роль играет тип межклеточной взаимосвязи, называемый рекуррентностью. Когда ученые разрушили часть этих рекуррентных связей, нейроны потеряли свою способность избирательно реагировать на цвет.
Открытие проливает свет на механизмы, которые позволяют мозгу создавать восприятие цвета, и, по словам доктора Бениа, может помочь объяснить, как мозг производит различные виды восприятия, такие как цвет, звук и вкус.
