Die wichtigsten Komponenten von elektrischen verbindungen zwischen den Licht-Rezeptoren des Auges und die Auswirkungen dieser verbindungen auf die frühen Schritte der visuellen Signalverarbeitung identifiziert wurden, zum ersten mal, entsprechend der Forschung veröffentlicht heute in der Wissenschaft Fortschritte von Der University of Texas Health Science Center in Houston (UTHealth).
Um vollständig zu verstehen, wie die Licht-Rezeptoren, die sogenannten Photorezeptoren, die Auswirkungen der frühen Stadien des Prozesses der vision, die Forscher haben traditionell richteten Ihre Aufmerksamkeit auf, wie zwei wichtige Sinneszellen—Stäbchen und Zäpfchen—konvertieren Elementarteilchen des Lichts in elektrische Signale, und wie diese Signale weitergeleitet werden an das Gehirn durch gewidmet schaltungen. Ruten verwendet werden, für Nacht-vision und-Zapfen verwendet werden, für Tages-und Farbensehen. Während es seit einiger Zeit bekannt ist, dass elektrische Signale ausbreiten können zwischen Photorezeptoren durch die Zelle Anschlüsse genannte gap junctions, die Natur und die Funktion haben, blieb im unklaren.
„Diese Forschung führt zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise der Netzhaut verarbeitet die Signale von den Stäbchen und Zapfen in den Augen, insbesondere unter den Lichtverhältnissen, wenn beide lichtempfänger-Typen aktiv sind, wie in der Dämmerung. Dieses wissen ist derzeit noch nicht vorhanden und müssen berücksichtigt werden bei der Gestaltung lichtempfänger oder Retina-Implantate zur Wiederherstellung der vision,“ sagte Christophe P. Ribelayga, Ph. D., co-lead-Autor der Studie und associate professor und Bernice Weingarten Stuhl in der Ruiz-Abteilung der Augenheilkunde & Visual Science an McGovern Medizinischen Fakultät an der UTHealth.
Co-lead-Autor Steve Massey, Ph. D., ist professor Elizabeth Morford Stuhl, und research director, in die Ruiz-Abteilung der Augenheilkunde & Visual Science an McGovern Medizinischen Fakultät an der UTHealth.
Die Kopplung oder Kommunikation—zwischen Stäbchen und Zapfen in der Netzhaut ist wichtig für das Verständnis, wie die optische Signalisierung Prozess funktioniert.
Was die Forscher entdeckten zu Ihrer überraschung, ist, dass die Stangen nicht direkt kommunizieren mit anderen Stäbchen und Zapfen, selten direkte Kommunikation mit anderen Zapfen. Stattdessen die Mehrheit der Signaltransduktion geschieht durch Kommunikation zwischen Stäbchen und Zapfen. Forscher identifizierten ein spezifisches protein namens connexin36 (Cx36) als wichtigste Komponente der Stange/cone gap junctions.
„Wir haben gemerkt, dass jeder einzelne Stab hat elektrische Zugang zu einem Kegel und Kegel/cone gap junctions sind sehr selten,“ Massey sagte. „Wir geschätzt, dass mehr als 95% aller gap junctions zwischen Photorezeptoren Stange/cone gap junctions; Sie haben das größte Volumen und die größte Leitfähigkeit. So, Stange/cone gap junctions Dominieren das Netz der Photorezeptoren sowohl in Größe und Anzahl.“
Zu helfen, die Forscher besser verstehen, wie die lichtempfänger Netzwerk organisiert ist, Sie entwickelten genetischen Maus-Stämme für die Arbeit gezüchtet wurden, zu beseitigen gap junctions entweder in Stangen oder Zapfen.
„Unsere Studie hat wichtige Auswirkungen“, sagte Ribelayga. „Unsere Daten position Stange/cone gap junctions als der Schlussstein des Lichtsensors Netzwerk. Der Stab/cone gap junction-ist der Eintrag einer Stange Weg durch die Signale der Stange Herkunft können Reisen über die Netzhaut. Damit haben wir Mäuse generiert, die im wesentlichen mangelhaft für den Eintrag von dieser Weg. In zukünftigen Experimenten, die wir verwenden werden, diese Tiere zu bestimmen, die funktionale Bedeutung der Stab – /Kegel-Signalweg in der Retina Verarbeitung von rod-Signale und zur vision.“