علاقة اضطرابات الرؤية وفقدان الإدراك الحركي
إن الرؤية في الليل تحت ضوء القمر، تجعل شبكية العين تغير كلا من برمجيات وعتاد الخلايا التي تستشعر الضوء، من أجل خلق نوع من الرؤية الليلية، وقال العلماء الذين قاموا بالاكتشاف، إن الدوائر الشبكية التي يعتقد أنها غير ثابتة ومبرمجة لمهام محددة، تتأقلم بفاعلية مع ظروف الإضاءة المختلفة .
قدرة العين على إدراك الأجسام المتحركة
ذكر جريج فيلد، الأستاذ المساعد في البيولوجيا العصبية والهندسة الطبية الحيوية في جامعة ديوك، أهمية البيولوجيا في تمكيننا من رؤية الأجسام الفلكية في الليل تحت النجوم. وأشار إلى أن البيولوجيا اضطلعت بمهمة رؤية الجسيم الأولي في الكون، وهو الفوتون الواحد، وكم هائل من الفوتونات الموجودة في الليل. وأظهرت النتائج، التي نشرت في Neuron، أن إعادة البرمجة التي تحدث في خلايا شبكية حساسة للحركة، حتى في ظروف الإضاءة المثلى، تساهم في تحديد وجود الأجسام المتحركة واتجاهها، وهي أمر حاسم لبقاء معظم الحيوانات. ولكن تحديد الحركة من خلال نقطة مرجعية واحدة لا يكفي، ولذا فإن شبكية العين لديها أربعة أنواع من الخلايا الحساسة للحركة، كل منها يستجيب بشكل خاص للحركة الأعلى أو الأسفل أو اليمين أو اليسار .
وقال فيلد إن الجسم يتحرك بقوة عندما يتحرك جسم ما في اتجاه واحد بالضبط، ومع ذلك، إذا كانت الحركة في منتصف الطريق بين الأعلى واليسار، فإن كلا المجموعتين من الخلايا ستطلقان، ولكن ليس بنفس القوة، ويفسر الدماغ ذلك النوع من الإشارات كحركة تسير إلى الأعلى وإلى اليسار، وقال فيلد : ” بالنسبة للمهام المعقدة، يستخدم الدماغ مجموعات كبيرة من الخلايا العصبية، لأنه لا يوجد سوى قدر كبير من الخلايا العصبية يمكن أن ينجزها “، وفي البشر، تمثل هذه الخلايا العصبية الاتجاهية حوالي 4 في المائة من الخلايا التي ترسل إشارات من شبكية العين إلى الدماغ، ويقول فيلد إن القوارض تكون أكثر من 20 إلى 30 بالمائة، لأن اكتشاف الحركة مهم للغاية لحيوان ترغب الحيوانات في تناوله .
دراسة حول شبكية العين
في دراسة أجريت على شبكية عين الفأر، وتمت تحت المجهر المجهز بقطع عين الرؤية الليلية في غرفة مظلمة جدا، اكتشف الباحث الدراسي شياو يانغ ياو في مختبر فيلد أن خلايا الشبكية الحساسة للحركة الصاعدة تتغير سلوكها في الإضاءة الخافتة. وبعد وضع عينة صغيرة من شبكية عين الفأر، صرح فيلد قائلا: `كانت رؤية شياو يانغ تعني الذهاب والنظر فيما تفعله هذه الخلايا في النهار والليل، ولاحظت وجود فرق وتساءلت لماذا.` عندما يكون هناك إضاءة أقل بكثير، فإن الإشارة الضعيفة للحركة من الخلايا العصبية `العلوية`، ترتبط بإشارة ضعيفة من أي من الخلايا الاتجاهية الأخرى، ويمكن أن تساعد في تحريك حركة الدماغ، بطريقة تشبه تفسير الإشارتين للحركة .
فقدان الإدراك الحركي
فقدان الإدراك الحركي يعتبر شكوى شائعة بين المرضى الذين يعانون من فقدان حاد في الرؤية. ووفقا لفيلد، يمكن أن يساعد هذا الاستنتاج حول قدرة الخلايا العصبية في الشبكية على التكيف في تصميم الأطراف الصناعية القابلة للزرع في المستقبل. وأضاف فيلد: “تختار الكثير من الحيوانات تناول العلف ليلا، لأنه من المفترض أن تواجه الحيوانات المفترسة صعوبة أكبر في الرؤية. وبالطبع، تسود في هذا السياق قاعدة السباق التسلح في الطبيعة. لذا، طورت البوم والقطط أعينا متخصصة عالية القدرة على الرؤية في الظلام. وتكيفت الفريسة أيضا لتبقى على قيد الحياة”، والأمر المهم الآن هو أن العين والدماغ يتكيفان مع الحركة في ظروف الإضاءة المنخفضة. وأوضح فيلد: “تعلمنا أن أعدادا كبيرة من الخلايا العصبية في شبكية العين يمكنها تكييف وظائفها لتعويض الظروف المختلفة .
وقال جيفري دايموند الباحث في المعهد الوطني لاضطرابات الجهاز العصبي والسكتة الدماغية، الذي يدرس أيضا المعالجة البصرية في الشبكية، أن الشبكية تتكون من العديد من الدوائر التي تعمل بالتوازي، وقال : ” نحن نعلم أن هذه الدوائر تقوم بأشياء مختلفة في أوقات مختلفة من اليوم “، والآن بعد أن وجد فيلد هذا التكيف مع الضوء الخافت الذي تحركه التغيرات، في كل من الدوائر والإشارات الكيميائية بين الخلايا، فإنه يطرح السؤال عن عدد التعديلات الأخرى التي سيتم العثور عليها، حسبما قال دايموند، وقال دايموند : ” هناك 50 نوعا من الخلايا في شبكية العين، ومعظمها على الأرجح يطلق عدة ناقلات عصبية يمكن أن تؤثر على دارة الشبكية، ولا نعرف سوى 20 % فقط من هذه الخلايا ” .