Сенсорные системы, 2020, T. 34, № 1, стр. 19-24

Тонкая структура рецептивных полей ориентационно-избирательных ганглиозных клеток сетчатки рыб

А. Т. Алипер 1*, И. Дамянович 1, А. А. Зайчикова 1, Е. М. Максимова 1, П. В. Максимов 1

1 Институт проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН
127051 Москва, Большой Каретный переулок, д.19, Россия

* E-mail: outtaget@gmail.com

Поступила в редакцию 09.09.2019
После доработки 24.10.2019
Принята к публикации 06.11.2019

Аннотация

Ориентационно-избирательные ганглиозные клетки (ОИ ГК) найдены в сетчатке рыб несколько десятилетий назад, но механизмы ориентационной избирательности остаются до сих пор неизученными. ОИ ГК у рыб можно разделить на два класса, различающихся предпочтительной ориентацией, которая может быть близка к вертикальной либо горизонтальной. Остальными характеристиками эти два класса между собой не различаются. Они не избирательны к знаку контраста, т.е. имеют on-off природу. Мы записывали экстраклеточную активность окончаний аксонов сетчаточных ГК в tectum opticum живой обездвиженной рыбы. Объектом являлся серебряный карась. Параметры стимулов и экспериментальной серии задавались при помощи специально разработанного программного обеспечения. В данном исследовании мы использовали метод “шахматной доски“ со стимуляцией одной точкой и двухточечной стимуляцией. ОИ ГК – детекторы горизонтального и вертикального края – способны давать ответ на одиночные вспышки точек, что позволяет обмерять их возбуждающее рецептивное поле. Ответ на такую стимуляцию заметно слабее в сравнении с таковым на предпочтительный стимул – соответственно ориентированную линию или границу. Однако, когда стимуляция идет одновременно двумя точками, которые выступают аппроксимацией отрезка предпочтительной ориентации, ОИ ГК отвечают длящимся импульсным разрядом. Мы также наблюдали торможение, когда точки были ориентированы ортогонально предпочтительной ориентации. Таким образом, две точки выступают достаточной аппроксимацией предпочтительного или ортогонального направления, что позволяет исследовать локальные свойства рецептивных полей ОИ ГК.

Ключевые слова: сетчатка, ганглиозные клетки, рецептивные поля

DOI: 10.31857/S0235009220010035

Список литературы

  1. Виноградов Ю.А. Электронные приборы в электро-физиологических, морфологических и этологических исследованиях. Препринт № 13. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1986. 23 с.

  2. Зенкин Г.М., Пигарев И.Н. Детекторные свойства ганглиозных клеток сетчатки щуки. Биофизика. 1969. Т. 14. № 4. С. 722–730.

  3. Максимов В.В., Максимова Е.М., Максимов П.В. Классификация дирекционально-избирательных элементов, регистрируемых в тектуме карася. Сенсорные системы. 2005. Т. 19. № 4. С. 342–356.

  4. Максимов В.В., Максимова Е.М., Максимов П.В. Классификация ориентационно-избирательных элементов, регистрируемых в тектуме карася. Сенсорные системы. 2009. Т. 23. № 1. С. 13–23.

  5. Максимова Е.М., Орлов О.Ю., Диментман А.М. Исследование зрительной системы нескольких видов морских рыб. Вопросы ихтиологии. 1971. Т. 11. № 5. С. 893–899.

  6. Antinucci P., Hindges R. Orientation-Selective Retinal Circuits in Vertebrates. Front Neural Circuits. 2018.

  7. Billota J., Abramov J. Orientation and direction tuning of goldfish ganglion cells. Visual Neurosci. 1989. P. 3–13.

  8. Cronly-Dillon J.R. Units sensitive to direction of movement in goldfish tectum. Nature. 1964. V. 203. P. 214–215.

  9. Dervies S.H., Baylor D.A. Mosaic arrangement of ganglion cell receptive fields in rabbit retina. J Neurophysiol. 1997. V. 78. P. 2048–2060.

  10. Douglas R.N., McGuidan C.M. The spectral transmission of freshwater ocular media an interspecific comparison and a guide to potential ultraviolet sensitivity. Vision Res. 1989. V. 29 (7). P. 871–879.

  11. Gaestesland R.C., Howland B., Lettvin J.Y. Pitts W.H. Comments on microelectrodes. Proc IRE. 1959. V. 47. P. 1852–1856.

  12. Govardovskii V.I., Fyhrguist. N., Reuter T., Kuzmin D.G., Donner K. In search of the visual pigment template. Vis.Neurosci. 2000. V. 17 (4). P. 509–528

  13. Jacobson M., Gaze R.M. Types of visual response from single units in the optic tectum and optic nerve of the goldfish. J. Exp Physiol. 1964. V. 49. P. 199–209.

  14. Kawasaki M., Aoki K. Visual responses recorded from the optic tectum of the Japanese dace. Tribolodon hakonensis, J. Comp Physiol. 1983. V. 152. P. 147–153.

  15. Liege B., Galand G. Types of single-unit visual responses in the trout’s optic tectum. Ed. A. Gudikov. Visual Information Processing and Control of Motor Activity. Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, 1971. P. 63–65.

  16. Nath A., Schwartz G.W. Cardinal Orientation Selectivity Is Represented by Two Distinct Ganglion Cell Types in Mouse Retina. J. Neurosci. 2016. V. 16. P. 3208–3221.

  17. Wartzok D., Marks W.B. Directionally selective visual units recorded in optic tectum of the goldfish. J. Neurophysiol. 1973. V. 36. P. 588–604.

  18. Yang G., Masland R.H. Direct visualization of the dendritic and receptive fields of direc-tionally selective retinal ganglion cells. Science. 1992. V. 258. P. 1949–1952.

  19. Yang G., Masland R.H. Receptive fields and dendritic structure of directionally selective retinal ganglion cells. J. Neurosci. 1994. V. 14. P. 5267–5280.

Дополнительные материалы отсутствуют.