研究查找光感觉细胞在远见前开发

调查员在华盛顿大学医学院在圣路易斯发现组成在眼睛的细胞非视觉的系统是到位和发挥作用在处理光到远见里的标尺和锥体之前。 这个发现应该帮助科学家了解更多关于眼睛的非视觉的功能例如机体的内部，生理节奏的时钟、学生的回应点燃和激素轻调控的版本的同步。

研究员 在鼠标视网膜，内在地光敏视网膜神经节细胞是活跃和发挥作用出生时神经元的 (ipRGCs) 12月 22日问题报告。 那惊奇，因为鼠标视网膜不充分地开发，直到鼠标是差不多三个星期年纪，并且第一个杆体细胞没出现直到大约在诞生以后的 10 天。

“我们震惊查找这些光感受器是火战潜在诞生的那天”，说罗素 N. 范 Gelder、 M.D.、 Ph.D。，眼科学和视觉科学副教授和分子生物学和药理。 当他们出生时， “鼠标是非常未成熟的。 需要大约三个星期，在视网膜的诞生能充分地开发后。 没人在 10 天前以前检测了在鼠标的轻从属的细胞生火”。

范 Gelder 说神经节细胞起反应对光用二种方式，传送信息到控制昼夜生理节律脑子的部分，并且 (在第一日或二生活) 也引起通过视网膜分布的一系列的活动，可能帮助感光细胞的开发。

范度过了过去几年了解窗帘动物 (和人们) 如何的 Gelder 和同事能传感指示灯和使用它设置他们生理节奏的时钟。 ipRGCs 在 2002年首先被识别 -- 大卫在布朗大学的 M. Berson、 Ph.D。和同事 -- 作为可能传感指示灯甚而在视觉上瞎的眼睛的细胞。 但是它是非常困难和费时查出和学习细胞，要求跟踪染料的准确的射入到动物脑子标记和识别 ipRGCs。

那更改了由于丹尼尔开发的技术提升 C. Tu，并且唐纳德张、两位医学家训练计划学员在范 Gelder 的实验室和共同第一个作者此学习。 Tu 和张使用了微小，各自的电极安置大约分开 200 微米的一个多电极的列阵技术。 每个电极在大小上是一仅仅 30 微米 -- 有每英寸 25,400 微米 --并且 60 个电极在网格包含。

“此间隔结果是理想的对视网膜”，范 Gelder 说。 “您在此列阵能去除视网膜和安置它，神经节细胞侧下来。 然后电极拾起神经节细胞的冲动，当那些细胞起反应对光时”。

而原始脑子射入技术只允许研究员学习每天的一两 ipRGCs，这个多电极的列阵允许范 Gelder 的小组学习许多的 30 次。 那些研究显示了迅速和持续起反应对光的细胞人口。

“如果您产生细胞一系列的相同的光脉冲并且查看他们多快请射击，这种回应每次是相同的”，范 Gelder 说。 “神经节细胞检测亮光，并且他们是很好的在它。 因为他们是一致的在他们的对亮光的回应在差不多在照相机的 10 个 f 终止等同您可能从这些细胞做照相机的好照度计。 那是完全不同的与标尺和锥体在视网膜。 那些感光细胞不可能很好检测亮光。 他们检测对比、区分和行动”。

学习 ipRGCs 的这些人口，范 Gelder 也查找细胞要求称 melanopsin 的蛋白质感觉和起反应到光脉冲。 当这个组检查基因上被设计缺乏 melanopsin 鼠标的视网膜，他们发现神经节细胞丢失所有光敏度。

这个能力学习许多这些细胞立即允许范 Gelder 的小组获悉有 ipRGCs 的三明显的人口，并且每个细胞类型起反应不同地点燃。 一些火，当光迅速打开，但是时花费很多时间停止射击它什么时候出去。 另一方面其他细胞需要一会儿 ramp 他们的回应，但是迅速停止射击区什么时候获得黑暗。 第三个细胞类型是慢的打开，当显示点燃并且花费关闭在黑暗中的时间。

另外，细胞倾向于起反应到在组的光。 电子，某些细胞运作几乎象合唱，发送几同步的 “和谐”到脑子作为回应轻的冲动的一首大 “歌曲一部分”。

“我们能检测大约 20% 的神经节细胞被耦合了对其他神经节细胞”，他说。 “很可能是一个低估计，因为，如果我们有更加细致的网格，并且可能记录更加各自的细胞的活动，我们说不定会查找更多交往”。

范 Gelder 相信早活动和 ipRGCs 的交往可能通过帮助动物莫名其妙地提高生存检测光并且在远见的发展之前设置他们生理节奏的时钟。 并且他早于标尺和锥体说，因为视网膜倾向于是非常类似的在多数哺乳动物，人力神经节细胞可能也开发和开始发挥作用。

虽然 ipRGCs 在鼠标和人的传感指示灯，他们不连接到脑子的视觉皮质。 反而，他们发出信号到脑子的更加深刻，更加古老的部分，例如下丘脑，他们设想对脑子地区控制生理节奏的时钟以及这个学生回应对光。

“丹 Tu 和唐张带领了进入此域的多电极的列阵技术应该帮助我们更大量得知这些视网膜神经节细胞如何影响各种各样非视觉的功能并且加强这个情况眼睛对更多比远见负责”，范 Gelder 说。

http://www.wustl.edu