Японские ученые из Йокогамского национального университета (Yokohama National University) проливают новый свет на важность светочувствительных клеток в сетчатке, которые обрабатывают визуальную информацию. Исследователи выделили функции меланопсина и продемонстрировали их решающую роль в восприятии зрительной среды. Это открывает новое понимание биологии глаза и того, как обрабатывается визуальная информация. Полученные результаты могут способствовать разработке более эффективной терапии заболеваний глаз. Результаты также могут служить основой для разработки систем освещения и отображения. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Scientific Reports.
Актуальность проблемы
Задняя внутренняя поверхность человеческого глаза выстлана сетчаткой, слоем различных типов клеток, называемых фоторецепторами, которые реагируют на различное количество света. Клетки, которые обрабатывают много света, называются колбочками, а те, которые обрабатывают более низкие уровни света, называются палочками. До недавнего времени исследователи считали, что когда свет попадает на сетчатку, палочки и колбочки являются единственными клетками, которые реагируют.
Материалы и методы обследования
Чтобы лучше оценить вклад меланопсина в обнаружение света, сигналы меланопсина были изолированы от колбочек и палочек. Это разделение позволило более точно наблюдать только сигнал меланопсина. Зрительные стимулы были тщательно обработаны и размещены для того, чтобы специфически стимулировать светочувствительное химическое вещество. Кроме того, исследователи использовали программное обеспечение для измерения диаметра зрачков участников. Это послужило способом определения взаимосвязи между восприятием яркости и фактической интенсивностью зрительного стимула на сетчатке.
Результаты научной работы
В новом исследовании выявили совершенно новый тип клеток, называемых фоточувствительными ганглиозными клетками сетчатки (ipRGC). В отличие от палочек и колбочек, ipRGC содержат меланопсин, фотопигмент, чувствительный к свету. Хотя было установлено, что ipRGC участвует в синхронизации внутренних часов мозга с изменениями дневного света, их важность в определении количества света еще не до конца понятна.
«До настоящего времени роль клеток сетчатки, содержащих меланопсин, и то, как они способствуют восприятию яркости света, были неясны», – комментирует автор исследования Кацунори Окаджима (Katsunori Okajima).
«Мы обнаружили, что меланопсин играет решающую роль в способности человека видеть, насколько хорошо освещена окружающая среда. Эти результаты переопределяют традиционную систему обнаружения света, которая до сих пор учитывала только 2 переменные, а именно яркость и количество поступающего света. Наши результаты показывают, что восприятие яркости должно опираться на третью переменную – интенсивность стимула, нацеленного на меланопсин», – добавляет Окаджима.
В исследовании авторы показали, как колбочки и меланопсин объединяются, чтобы обеспечить восприятие яркости. Исследователи смогли показать, что различные уровни яркости воспринимаемого изображения представляют собой сумму сигнала меланопсина и сигнала, создаваемого колбочками. Результаты также показывают, что меланопсин является значительным фактором в восприятии яркости.
Авторы другого исследования утверждают, что разработано новое лечение синдрома сухого глаза.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
