Neu gewonnene Auge Zellen Sinn Tag und Nacht

Manchmal ist eine Entdeckung direkt vor Ihren Augen. Wissenschaftler fanden eine neue Klasse von Zellen in die Augen, die verantwortlich für die Regulierung des körpereigenen circadianen Uhr Licht empfindlich sind.

Die Netzhaut enthält Licht-Rezeptoren bekannt als Zapfen und Stäbchen. Diese Rezeptoren empfangen Licht in chemische Energie umwandeln und aktivieren die Nerven, die Nachrichten an das Gehirn senden. Sie galten als die einzige Photorezeptoren in der Netzhaut des Auges.

"Als wir anfingen, unsere Arbeit zu tun, wir wussten, dass eine fehlende Photorezeptor hätte", sagte David Berson, Professor für Neurowissenschaften an der Brown University.

"Wir fragten uns, ob es eine dritte Klasse gibt, und die Antwort stellte sich heraus, ja."

Die Entdeckung wurde mit Mäusen, deren Augen gedacht werden, um auf den Menschen ähnlich funktionieren. Es wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Neuronveröffentlicht.

Im Inneren des Auges

Drei-Jahres-Aufwand

Berson der Verdacht über die unbekannten Photorezeptor-Klasse kam aus dem wissen, dass blinde Mäuse noch ihre zirkadianen Taktgeber, Tag und Nacht angepasst. Vor drei Jahren entdeckte Berson und sein Team ein kostenloses System im Auge mit lichtempfindlichen Netzhautzellen. Die volle Leistungsfähigkeit der Zellen war jedoch nicht ersichtlich.

Diese Zellen, Nummerierung etwa 2.000 im Auge, Nachrichten elektrische an das Gehirn, die die Pupille verengt und gibt das Gehirn Informationen über zirkadianen Rhythmen.

Sie sind intrinsisch photosensitiven retinalen Ganglienzellen oder IpRGCs genannt.

"Bis jetzt, wir wussten nicht, ob diese Zellen adaptiv an Lichtverhältnisse, waren", sagte Kwoon Wong, postdoctoral Research Fellow im Labor Berson und Erstautor der Neuron -Papier. "Jetzt wissen wir, dass sie sind. "Verglichen mit Stäbchen und Zapfen, sie sind Gletschern langsam und sie nicht ihre Empfindlichkeit möglichst vollständig aus."

Während die Stäbchen und Zapfen schnell Änderungen in der Helligkeit zu kommunizieren und sind verantwortlich für die Färbung unserer Welt, senden die neue Klasse der Zellen Signale über Gesamthelligkeit, etwas wie den Belichtungsmesser der Kamera, das Gehirn zu sagen, wenn es ist Nacht und wenn es Tag ist.

"Über diese Zellen eigenartig ist, dass [im Gegensatz zu den Stäbchen und die Zapfen] sie Ausgabezellen sind, was bedeutet, dass sie kommunizieren direkt mit dem Gehirn", erklärt Berson. "Stäbchen und Zapfen auf der anderen Seite nur mit anderen retinalen Zellen kommunizieren und haben zwei oder drei Stufen durchlaufen, bevor sie mit dem Gehirn kommunizieren."

Besseres Verständnis

Dieses neue Verständnis davon, wie das Auge funktioniert möglicherweise hilfreich in diejenigen, die blind sind und haben Stäbchen und Zapfen degeneriert.

"Bestimmte Menschen, die blind sind und keine bewussten Wahrnehmung des Lichts noch Komponenten ein funktionierendes visuelles System haben können," sagte Berson LiveScience. "Diese neue Anerkennung darauf achtgeben über Verfahren wie das Entfernen von Auge [als unwirksam erachtet]."

Die Arbeit hilft auch bei der biologischen Uhren mit den steigenden Funktionsweise zu verstehen und Einstellung der Sonne und die Mechanismen beteiligt Erholung von Jetlag.

Berson und seine Kollegen sind nun heiß auf die Frage, wie diese Zellen funktionieren.

"Wir haben dies gut in der hand für Stab und Kegel Photorezeptoren;" Jetzt müssen wir tun es immer wieder für diese neue Klasse von Photorezeptoren,"sagte Berson. "Außerdem müssen wir herausfinden, wie diese Zellen miteinander interagieren."

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