Παρατηρώντας τα μάτια των ποντικών και παρακολουθώντας τις οφθαλμικές τους κινήσεις, οι ερευνητές έκαναν μια αναπάντεχη ανακάλυψη: ο οπτικός φλοιός – μία περιοχή του εγκεφάλου που είναι γνωστή για την επεξεργασία των αισθητηριακών πληροφοριών – παίζει σημαντικό ρόλο στην προώθηση της πλαστικότητας των έμφυτων, αυθόρμητων κινήσεων των ματιών. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, διενεργήθηκε από ερευνητές των Πανεπιστημίων του Σαν Ντιέγκο και του Σαν Φρανσίσκο των Ηνωμένων Πολιτειών.
Χωρίς να το γνωρίζουν τα μάτια μας βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Καθώς περιστρέφονται τα κεφάλια μας και καθώς ο κόσμος γύρω μας κινείται, δύο προσοφθάλμια αντανακλαστικά «κλωτσούν» για να αντισταθμίσουν αυτή την κίνηση και να σταθεροποιήσουν τις εικόνες που προβάλλονται στους αμφιβληστροειδείς μας, το φωτοευαίσθητο ιστό στο πίσω μέρος των ματιών μας. Τα οπτοκινητικά αντανακλαστικά προκαλούν τα μάτια να παρασυρθούν σε ανεπιθύμητες κινήσεις, όπως για παράδειγμα όταν παρακολουθείτε το τοπίο μέσα από το παράθυρο ενός κινούμενου τρένου. Το αιθουσο-οφθαλμικό αντανακλαστικό ρυθμίζει τη θέση των ματιών μας για να αντισταθμίσουν τις κινήσεις της κεφαλής. Και τα δύο αντανακλαστικά είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση.
Η ερευνητική ομάδα επιχείρησε να καταλάβει την προέλευση αυτής της προσαρμοστικής πλαστικότητας, μελετώντας τις κινήσεις των ματιών σε ποντίκια πριν και μετά την απενεργοποίηση του αιθουσο-οφθαλμικού αντανακλαστικού τους. Πιο ισχυρές κινήσεις των ματιών υποδηλώνουν αύξηση οπτοκινητικής δραστηριότητας των αντανακλαστικών. Για να δοκιμάσουν το ρόλο του οπτικού φλοιού στην πλαστικότητα αυτών των αντανακλαστικών, οι ερευνητές εφάρμοσαν μια τεχνική που ονομάζεται οπτογενετική, η οποία χρησιμοποιεί το φως για να ενεργοποιήσει τα κύτταρα-στόχους ή να τα απενεργοποιήσει. Οι ερευνητές στοχεύουν τους ανασταλτικούς νευρώνες στον οπτικό φλοιό, ώστε να «φιμώσουν» έτσι αυτή την περιοχή του εγκεφάλου. Στη συνέχεια, οι ερευνητές προσπάθησαν να μάθουν περισσότερα για το πώς ο οπτικός φλοιός ρυθμίζει τα αντανακλαστικά. Από καιρό έχει παρατηρηθεί ότι μια συλλογή νευρικών προεξοχών από τον οπτικό φλοιό εκτείνεται σε κύτταρα του στελέχους που ρυθμίζουν την έμφυτη κινητική συμπεριφορά. Οι επιστήμονες παρατήρησαν μείωση του οπτοκινητικού αντανακλαστικού. Τα ευρήματα φωτίζουν το ρόλο του φλοιού των θηλαστικών στην ενορχήστρωση της κίνησης των ματιών, σύμφωνα με τον Scanziani. «Τα περισσότερα από τα αντανακλαστικά μας είναι κωδικοποιημένα στο εγκεφαλικό στέλεχος, αλλά και από μια εξελικτική σκοπιά, η δυνατότητα του φλοιού να τροποποιήσει αυτά τα αντανακλαστικά επεκτείνει το εύρος της συμπεριφοράς του ατόμου, όπως απαιτούν οι περιστάσεις.”