研究人员发现了视觉过程的早期关键步骤
根据今天发表在《科学》杂志上的一项研究,人们首次确定了眼睛中光受体之间的电连接的关键成分,以及这些连接对视觉信号处理的早期步骤的影响科学推进由德克萨斯大学休斯顿(Uthealth)的健康科学中心。
完全了解如何轻受体传统上,研究人员一直将注意力集中在两个关键的感觉细胞——视杆细胞和视锥细胞——如何将基本的光粒子转化为电信号,以及这些信号如何通过专门的回路传递到大脑。棒材用于夜间视力视锥细胞用于白天和色彩视觉。虽然人们已经知道电信号它可以通过缝隙连接在光感受器之间传播,其性质和功能至今仍不为人所知。
“该研究将更好地了解视网膜如何处理来自杆和眼睛中的锥体的信号,特别是在环境照明条件下感光器类型是活跃的,比如在黎明和黄昏。这方面的知识目前还处于缺失状态,在设计感光器或视网膜植入物以恢复视力时可能必须考虑在内。”该研究的共同主要作者,UTHealth麦戈文医学院Ruiz眼科和视觉科学系副教授兼伯尼斯·温加滕(Bernice Weingarten)主席。
联合主导作家史蒂夫梅西,博士,伊丽莎白摩尔福德主席,瑞士·医学院瑞士科医学院的瑞士科医学院瑞士科医学院的研究主任。
视网膜的视杆细胞和视锥细胞之间的耦合——或者说交流——对于理解视觉信号传递过程是如何工作的至关重要。
研究人员惊奇地发现,杆状细胞不直接与其他杆状细胞交流,锥细胞也很少与其他锥细胞直接交流。相反,大多数信令通过杆和锥体之间的沟通发生。研究人员认为特定的蛋白质称为Connexin36(CX36),作为棒/锥形间隙连接的主要成分。
“我们指出,每个单杆都有电气进入锥体,锥形/锥形间隙交叉点非常罕见,”Massey说。“我们估计,感光体之间的超过95%的差距接合量是杆/锥形间隙连接;它们具有最大的体积和最大的电导。所以,棒/锥形差距结占尺寸和数字的光感受器网络。”
为了帮助研究人员更好地了解感光体网络是如何组织的,它们开发了用于消除任一杆或锥体中的间隙连接的工作的遗传小鼠菌株。
“我们的研究具有重要意义,”Ribelayga说。“我们的数据定位杆/锥缝隙连接作为光感受器网络的基石。杆/锥形间隙结是杆通路的入口,通过该杆通道的信号可以穿过视网膜的信号。因此,我们产生的小鼠基本上缺乏该途径的进入。在未来的实验中,我们将使用这些动物来确定杆信号的杆/锥通路的功能重要性,杆信号的视网膜信号和视觉。“
2018年,瑞智科医学院的研究人员在国立卫生大学国家眼科研究所的赠款中获得了超过400万美元的赠款,以研究感光体发育,功能和电气互动。Ribelayga和Massey LED努力制定电耦合受体网络的架构,朝着更好地理解光感受器编码光信号以及视网膜如何处理这些信号的关键步骤。
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