Зрение крыс¶

Зрение крыс — совокупность визуальных характеристик глаза крысы (Rattus norvegicus и другие виды семейства мышиных), адаптированных преимущественно к сумеречной и ночной активности. Крысы относятся к сумеречным животным: их зрительная система слабо различает детали и цвета, но чувствительна к движению и слабому свету.

¶Анатомия глаза

Глаз крысы непропорционально мал относительно размеров черепа: диаметр глазного яблока взрослой крысы составляет около 6 мм. Зрачок круглый, сетчатка типична для сумеречных млекопитающих: в ней преобладают палочки, обеспечивающие зрение в условиях низкой освещённости. Колбочки присутствуют в небольшом количестве и представлены двумя типами — коротковолновыми (чувствительными к синему и ультрафиолету) и длинноволновыми (зелёные). Отсутствуют трихроматические колбочки, что исключает полноценное цветовое зрение.

Глаза расположены по бокам головы, что даёт крысе широкое поле зрения — порядка 300° — но резко ограничивает бинокулярное перекрытие (примерно 30–40°) и, следовательно, глубину восприятия. Хрустик приспособлен к фокусировке на близких расстояниях, что важно при поиске пищи и передвижении в норах.

¶Острота зрения

Острота зрения крысы оценивается примерно в 20/400 по человеческой шкале (эквивалент 0,05 в десятичной шкале). Это означает, что крыса различает контуры объектов на расстоянии, где человек с нормальным зрением видит мелкие детали. В лабораторных тестах (задача «висящая проволока», водный лабиринт) крысы успешно распознают грубые формы, контрастные пятна и полосы шириной не менее 1–2°. Для распознавания мелких объектов крысы активно используют обоняние и осязание вибриссами.

¶Цветовое зрение

Долгое время считалось, что крысы — ахроматы, различающие только интенсивность света. Исследования конца XX века показали наличие дихроматического зрения: крысы различают синий и жёлто-зелёный диапазоны, а также ультрафиолет (до 350 нм). При этом они не способны отличать красный цвет от зелёного или синего — красный воспринимается как тёмный. В ультрафиолетовом диапазоне крысы видят метки на цветах и плодах, невидимые человеку, что может играть роль при поиске корма.

¶Сумеречное и ночное зрение

Основной вклад в зрительный процесс вносит сетчатка с высокой плотностью палочек и слой тапетума — светоотражающей оболочки за сетчаткой, усиливающей чувствительность в условиях низкой освещённости. Тапетум объясняет характерное «светящееся» глаз при ярком свете. Крыты способны видеть при освещённости в тысячи раз меньшей, чем необходимо человеку, однако при полной темноте зрение бесполезно — ориентирование обеспечивают обоняние, слух и вибриссы.

¶Восприятие движения

Наиболее развитой способностью зрительной системы крысы является обнаружение движения. Крыты реагируют на медленно перемещающиеся объекты, что критично для избегания хищников. Скорость слияния мерцания (критическая частота, при которой мигающий источник воспринимается как постоянный) у крыс выше, чем у человека, — порядка 60–80 Гц против 50–60 Гц. Это означает, что крыса лучше различает быстрые перемещения, но мерцание ламп частотой 50 Гц она воспринимает как неприятную пульсацию.

¶Роль в поведении

Зрение крысы играет вспомогательную роль относительно обоняния и слуха. В лабиринтах и норах крысы ориентируются преимущественно по запаховым меткам и эхолокации-подобным ультразвуковым вокализациям, однако зрение позволяет быстро оценивать общую обстановку, замечать движение хищника и распознавать крупные препятствия. В экспериментальной психологии зрительные задачи (распознавание образов, цветовое различение) используются для изучения обучения и памяти грызунов.

¶Применение знаний

Данные о зрении крыс используются в офтальмологии и нейробиологии: строение сетчатки крысы сходно с человеческой, что делает её моделью при исследовании дегенеративных заболеваний глаз. Сведения о спектральной чувствительности применяются при проектировании лабораторного оборудования и освещения, а также при разработке методов борьбы с крысами — например, ультразвуковых отпугивателей, эффективность которых, по данным ряда исследований, остаётся спорной.

Источники:

• Walls, G. L. The Vertebrate Eye and Its Adaptive Radiation (1942)
• Jacobs, G. H. Color Vision in the Laboratory Rat // Vision Research (2007)
• Prusky, G. T. et al. Behavioral Assessment of Visual Acuity in Mice and Rats // Current Protocols in Neuroscience (2000)
• Niki, N., Watanabe, M. Electrophysiological Properties of Rat Retinal Ganglion Cells // Neuroscience Research (1997)
• Бородин Ю. И., Бородина И. Ю. Физиология сенсорных систем — СПб., СпецЛит