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

قال جريج فيلد، الأستاذ المساعد في البيولوجيا العصبية والهندسة الطبية الحيوية في جامعة ديوك : ” لكي نرى ليلا تحت النجوم، كان على البيولوجيا أن تصل إلى حدود رؤية جسيم أولي من الكون، فوتون واحد، ومن اللافت للنظر في الليل كم عدد الفوتونات الموجودة “، وتظهر النتائج، التي نشرت في Neuron، أن إعادة البرمجة التي تحدث في خلايا شبكية حساسة للحركة، حتى في أفضل الإضاءة، فإن تحديد وجود الجسم المتحرك واتجاهه هو مفتاح البقاء لمعظم الحيوانات، لكن اكتشاف الحركة بنقطة مرجعية واحدة لا يعمل جيدًا، لذا، فإن شبكية العين من الفقاريات لديها أربعة أنواع من الخلايا الحساسة للحركة، كل منها مستجيب بشكل خاص للحركة التي هي أعلى أو أسفل أو يمين أو يسار .

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، أجريت تحت المجهر مجهزة بقطع عين الرؤية الليلية في غرفة مظلمة جداً، وجد طالب الدراسات العليا شياو يانغ ياو في مختبر فيلد، أن خلايا الشبكية الحساسة للحركة الصاعدة تغير سلوكها في الضوء الخافت، وبعد وضع عينة صغيرة من شبكية عين الفأر، قال فيلد : ” كانت رؤية شياو يانغ هي الذهاب والنظر فيما تفعله هذه الخلايا في النهار والليل، ولاحظت وجود فرق وتساءلت لماذا “، فعندما يكون هناك ضوء أقل بكثير، فإن الإشارة الضعيفة للحركة من الخلايا العصبية ” العلوية “، مقترنة بإشارة ضعيفة من أي من الخلايا الاتجاهية الأخرى، يمكن أن تساعد في تحريك حركة الدماغ، على غرار الطريقة التي تفسر بها إشارتين الحركة .

فقدان الإدراك الحركي

فقدان الإدراك الحركي هو شكوى شائعة في المرضى المصابين بفقدان شديد في الرؤية، وقال فيلد إن هذا الاستنتاج حول قدرة الخلايا العصبية الشبكية على التكيف، قد يساعد في تصميم الأطراف الصناعية الشبكية القابلة للزرع في المستقبل، وقال فيلد : ” تختار الكثير من الحيوانات العلف ليلاً، لأنه من المفترض أن تواجه الحيوانات المفترسة صعوبة أكبر في الرؤية، وبطبيعة الحال، الطبيعة هي سباق التسلح، لذا فلقد طورت البوم والقطط أعينًا عالية التخصص لترى في الليل، ولقد غيرت الفريسة ما كان عليها أن تبقى على قيد الحياة “، وما يهم الآن هو أن العين والدماغ يغيران حسابهما للحركة في الإضاءة المنخفضة، وقال فيلد : ” لقد تعلمنا أن أعدادا كبيرة من الخلايا العصبية في شبكية العين يمكن أن تكيف 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 ” .