Во время обычного просмотра мы направляем взгляд между объектами в трехмерном пространстве много раз в минуту. При каждом изменении левый и правый глаз будут вращаться, как правило, в одном направлении, но в основном с разной степенью поворота. Эти неравные движения известны как дизъюнктивные саккады.
Дизъюнктивные саккады отличаются от двух других движений глаз: первого, называемого сопряженными саккадами, при котором глаза вращаются в унисон, и другого, называемого симметричными движениями глаз, когда глаза вращаются в равных, но противоположных направлениях. Механизм, лежащий в основе дизъюнктивных саккад, неизвестен.
Несколько моделей движения глаз предсказывали существование популяции нейронов, называемых нейронами саккад-вергентного взрыва, или SVBN, которые производили бы всплеск активности только во время дизъюнктивных саккад, но не срабатывали во время двух других типов движений глаз.
Исследователи UAB во главе с Джули Кине, Ph.D., охотились на эти предполагаемые нейроны в области среднего мозга, расположенной рядом с глазодвигательным ядром, называемой центральной мезэнцефальной ретикулярной формацией, или cMRF.
Недавние анатомические исследования показали, что cMRF может содержать премоторные нейроны, участвующие в нервном контроле дизъюнктивных саккад.
Используя записи мозга обученных макак-резусов, Кине и его коллеги обнаружили и записали 18 SVBN в cMRF. «Насколько нам известно, – сказал Кине, исследователь V из отдела офтальмологии и визуальных наук UAB, – в предыдущих исследованиях записи о таком классе клеток не сообщалось."
Эта новая популяция SVBN продемонстрировала три уникальные характеристики, которые были предсказаны моделями: 1) нейроны, разряженные, когда животные выполняли дизъюнктивную саккаду; 2) Нейроны оставались безмолвными во время унисонного движения глаз, называемого сопряженными саккадами, а также во время движения глаз, когда глаза вращаются в равных, но противоположных направлениях, называемого симметричным вергентным движением глаз, и; 3) Нейроны лопаются независимо от направления – вправо или влево – дизъюнктивной саккады.
Кроме того, всплески шипов во время дизъюнктивных саккад сильно коррелировали со скоростью вергенции – скоростью, с которой глаза движутся навстречу или от друг друга.
Любопытно, что половина зарегистрированных клеток увеличила скорость активации дизъюнктивных саккад конвергенции, а половина увеличила скорость активации дизъюнктивных саккад дивергенции.
Кине и его коллеги говорят, что дальнейшие исследования дизъюнктивных саккад в областях мозга, которые могут предоставлять входные данные для SVBN, могут помочь объяснить и предложить решения для лечения косоглазия, состояния, при котором глаза не совпадают должным образом друг с другом при взгляде на объект.
По словам Кине, результаты этого исследования и предыдущих исследований в других местах и в UAB предполагают, что SVBN могут играть роль во всех компонентах реакции ближней триады – аккомодации хрусталика, сужении зрачка и вергенции.