Большинство из 86 миллиардов нервных клеток человеческого мозга, или нейронов, могут в конечном счете вступать в двусторонний диалог с любым другим нейроном. Чтобы выяснить, как нейроны в этой сети лабиринтов комбинируют информацию или точнее, как именно несколько нейронов отправляют и объединяют свои сообщения целевому нейрону, команда исследователей из Медицинского центра Beth Israel Deaconess (BIDMC) и Бостонской детской больницы сосредоточилась на редком случае, когда информация перемещается только в одном направлении: от сетчатки к мозгу.

В этом исследовании, опубликованном в журнале Cell, доктор Марк Андерманн, доктор Чинфей Чен с коллегами разработали метод отслеживания активности разветвленных концов нейронов сетчатки, называемых бутонами, в момент, когда те передают зрительную информацию в область мозга, участвующую в обработке изображений — таламус или зрительный бугор.

Поскольку нейроны ретранслируют дискретные биты визуальной информации в мозг, различные типы нейронов сетчатки реагируют по-особенному на отдельные составляющие визуального контента, такие как направление движения, яркость или размер объекта. Считалось, что эти потоки информации оставались разделенными в таламусе. Но команда Андерманна и Чена обнаружила, что бутоны из разных типов нейронов сетчатки часто организуют локальные кластеры, и что бутоны в кластере обычно вступают в контакт с общим целевым нейроном, что приводит к смешению различных потоков информации. Однако это смешение не было случайным — бутоны в кластере имели общую чувствительность к одной или нескольким визуальным деталям.

«Селективное смешивание информации из композиции соседних бутонов может быть реализацией в сетчатке подобия пуантилизма, нео-экспрессионистского приема, в котором соседние точки разных цветов слиты вместе, чтобы создавать новые более разнообразные цвета, — сказал профессор Андерманн. — Таким образом, этот первичный интерфейс между глазом и мозгом получается удивительно изощренным».