Forscher an der Washington-HochschulMedizinischen Fakultät in St. Louis haben gefunden, dass die Zellen, die eine nicht visuelle Anlage im Auge bilden, arbeitend existieren und lange vorher die Gestänge und die Kegel, die Prozessleuchte in Vision. Die Entdeckung sollte Wissenschaftlern helfen, mehr über die nicht visuellen Funktionen des Auges wie die Synchronisierung der internen, zirkadianen Borduhr des Gehäuses, der Antworten der Pupille, um zu beleuchten und der leicht-geregelten Freisetzung von Hormonen zu lernen.
Die Forscher berichten im Punkt Am 22. Dezember des Neurons, das in der Mäuseretina, tatsächlich lichtempfindliche Netzhautganglienzellen (ipRGCs) aktiv arbeitend sind und an der Geburt. Das war überraschend, weil die Mäuseretina sich nicht völlig entwickelt, bis eine Maus fast drei Wochen alt ist, und die ersten Stäbchen erscheinen nicht bis ungefähr 10 Tage nach Geburt.
„Wir waren fassungslos zu finden, dass diese Fotorezeptoren Aktionspotenziale am Tag der Geburt abfeuerten,“ sagt Russell N. Van Gelder, M.D., Ph.D., außerordentlicher Professor der Augenheilkunde und der Sichtwissenschaften und der Molekularbiologie und der Pharmakologie. „Mäuse sind sehr unreif, wenn sie geboren sind. Es dauert ungefähr drei Wochen nachdem Geburt, damit die Retina sich völlig entwickelt. Niemand vorher hatte entdeckt lichtabhängige Zellzündung in einer Maus vor 10 Tagen.“
Van Gelder sagt, dass die Ganglienzellen zur Leuchte auf zwei Arten reagieren und Meldungen zu den Teilen des Gehirns schicken, die zirkadiane Rhythmen steuern, und (am ersten Tag oder an den zwei des Lebens) eine Welle der Aktivität auch entwickeln sich auslösen, die durch die Retina ausbreitet, Sehzellen vielleicht helfend.
Van Gelder und Kollegen haben die letzten Jahre lernend verbracht, wie Vorhangtiere (und Leute) Richtungsleuchte und sie zu verwenden, um ihre zirkadianen Borduhren einzustellen können. Die ipRGCs wurden zuerst im Jahre 2002 gekennzeichnet -- durch David M. Berson, Ph.D. und Kollegen bei Brown University -- als die Zellen, die Richtungsleuchte sogar in den sichtlich blinden Augen konnten. Aber sie war sehr schwierig und Zeit raubend, die Zellen zu trennen und zu studieren und benötigte genaue Einspritzung einer Verfolgungsfarbe in die Gehirne von Tieren, die ipRGCs zu beschriften und zu kennzeichnen.
Das hat als Ergebnis eines technischen Fortschritts geändert, der von Daniel C. Tu entwickelt wird und Donald Zhang, beide Medizinischer Wissenschaftler-Trainingskursstudenten in Labor Vans Gelders und mit-erste Autoren von diesem studieren. Tu und Zhang verwendeten eine Multielektrode Reihentechnik, in der kleine, einzelne Elektroden ungefähr 200 Mikrons auseinander gelegt werden. Jede Elektrode ist bloßen 30 Mikrons an Größe -- es gibt 25.400 Mikrons pro Inch --und 60 Elektroden werden auf einem Gitter enthalten.
„Dieser Abstand fällt aus, für eine Retina perfekt zu sein,“ sagt Van Gelder. „Sie können die Retina löschen und sie, Knotenpunkt ZelleSide, auf diese Reihe unten legen. Dann heben die Elektroden die Antriebe der Ganglienzellen auf, wenn jene Zellen reagieren zur Leuchte.“
Während die ursprüngliche Gehirneinspritzungstechnik Forschern erlaubte, nur ein oder zwei ipRGCs pro Tag zu studieren, erlaubt die Multielektrode Reihe Team Vans Gelders, 30mal zu studieren, die viele. Jene Studien haben eine Zellbevölkerung aufgedeckt, die schnell und, durchweg zu beleuchten reagiert.
„Wenn Sie den Zellen ein Reihen identische Impulse der Leuchte geben und betrachten, wie schnell sie abfeuern, ist die Reaktion jedes Mal identisch,“ sagt Van Gelder. „Die Ganglienzellen entdecken Helligkeit, und sie sind an ihr extrem gut. Sie konnten einen guten Belichtungsmesser für eine Kamera aus diesen Zellen heraus herstellen, weil sie in ihrer Antwort zur Helligkeit über dem Äquivalent von fast 10 Fanschlägen auf einer Kamera konsequent sind. Das ist zu den Gestängen und den Kegeln in der Retina vollständig unterschiedlich. Jene Sehzellen können Helligkeit nicht sehr gut entdecken. Sie entdecken Kontrast, Empfindlichkeit und Antrag.“
Diese Bevölkerungen von ipRGCs Studierend, fand Van Gelder auch die Zellen, ein Protein zu fordern, das melanopsin, zu den Impulsen der Leuchte zu ermittlen und zu reagieren genannt wurde. Als die Gruppe Retinae von Mäusen prüfte, die genetisch ausgeführt wurden, um melanopsin zu ermangeln, fanden sie, dass die Ganglienzellen alle Lichtempfindlichkeit verloren.