С практической точки зрения устройство человеческого глаза – продукт нашего эволюционного багажа – не имеет большого смысла. У позвоночных фоторецепторы расположены за нейронами в задней части глаза, что приводит к рассеянию света нервными волокнами и нечеткости зрения. Недавно исследователи из Техниона – Израильского технологического института подтвердили биологическое назначение этой, казалось бы, парадоксальной установки.
"Сетчатка – это не просто детектор и процессор нейронных изображений, как считалось до сих пор," сказал Эрез Рибак, профессор Техниона – Израильского технологического института. "Его оптическая структура оптимизирована для наших целей зрения." Рибак и его соавторы расскажут о своей работе во время мартовского собрания Американского физического общества 2015 года, которое состоится в четверг, 5 марта, в Сан-Антонио, штат Техас.
Интерес Рибака к оптической структуре сетчатки проистекает из его предыдущей работы, в которой применялись методы астрофизики и астрономии, чтобы улучшить способность ученых и офтальмологов рассматривать сетчатку с высокой детализацией.
Предыдущие эксперименты с мышами показали, что клетки глии Мюллера, тип метаболических клеток, которые пересекают сетчатку, играют важную роль в направлении и фокусировке света, рассеянного по сетчатке. Чтобы проверить это, Рибак и его коллеги провели компьютерное моделирование и эксперименты in-vitro на мышиной модели, чтобы определить, будут ли цвета концентрироваться в этих метаболических клетках. Затем они использовали конфокальную микроскопию для получения трехмерных изображений ткани сетчатки и обнаружили, что клетки действительно концентрируют свет в фоторецепторах.
"Впервые мы объяснили, почему сетчатка построена задом наперед, а нейроны перед фоторецепторами, а не позади них," Рибак сказал.
Дальнейшие исследования Рибака и его коллег включают использование очков с водой для уменьшения аберраций роговицы, что позволит наблюдателям лучше видеть сетчатку на глубине.