Wissenschaftler kartieren, wie die menschliche Netzhaut-Zellen, die Weiterleitung von Informationen an Gehirn

Um zu verstehen, wie wir die Welt sehen und wie Krankheiten wie altersbedingte Makula-degeneration und Glaukom beeinträchtigen vision, die Wissenschaftler müssen verstehen, wie die Netzhaut kommuniziert vision Signale an das Gehirn.

Früher haben die Wissenschaftler gearbeitet haben, vor allem mit Netzhaut-Zellen von Tieren. Aber eine neue Studie von Wissenschaftlern an der Washington University School of Medicine in St. Louis in den Angaben der Forscher arbeiten mit Zellen der menschlichen Netzhaut, und wie diese Zellen wandeln optische Signale durchgeführt, die von den Sehnerven an das Gehirn, die dann interpretiert die Signale in Sicht.

In der Studie, veröffentlicht im Juni 12 in der Zeitschrift Neuron, berichten die Forscher, dass bestimmte retinale Ganglienzellen tragen, dass die überwiegende Mehrheit der visuellen Signale von der Netzhaut des menschlichen Auges an das Gehirn effizient zu verarbeiten und zu komprimieren, dass Informationen übertragen werden können. Die Wissenschaftler haben gelernt, diese durch die überwachung der Aktivität von menschlichen retinalen Zellen während Netzhäute wurden ausgesetzt, um Filme, die bewirkte, dass diese Zellen, um Signale zu übertragen, wie die Landschaft sich verändert.

„Wenn wir wollen, um zu lernen, wie zu beheben vision-Defizite bei Menschen mit Erkrankungen der Netzhaut, sowie Probleme wie Glaukom, dass Schäden an den Sehnerven, müssen wir wissen, wie diese Ganglienzellen konvertieren und übertragen die Signale“, sagte principal investigator Daniel Kerschensteiner, MD. “Visuelle Systeme sind angepasst an die jeweiligen Gegebenheiten und Verhaltens-Anforderungen, und diese Ganglienzellen haben sich angepasst, um diese Bedürfnisse im Laufe von Millionen von Jahren der evolution. Zwar teilen wir bestimmte Aspekte unseres visuellen systems mit Tieren, wenn wir wollen, um wirklich zu verstehen und Wiederherstellung vision in den Menschen, müssen wir besser verstehen, wie menschliche Ganglienzellen Kodieren und relais-visuelle Informationen.“

Kerschensteiner, professor der Augenheilkunde in der John-F. Hardesty, MD, Department of Ophthalmology & Visual Sciences, und professor für Neurowissenschaften und biomedizinische Technik, führte die Studie von Netzhaut-Zellen aus menschlichen Augen, die entfernt werden mussten aufgrund okulärer Krebs. Obwohl die Wissenschaftler Netzhaut von nur vier menschlichen Augen, die Forscher waren in der Lage, Schlussfolgerungen zu ziehen, durch die Untersuchung der Aktivität von Hunderten von Ganglienzellen in jedes Auge. Die Axone dieser Zellen ergeben zusammen den Sehnerv.

Die Forscher konzentrierten sich auf die beiden wichtigsten Zelltypen, die übertragung von visuellen Informationen, von denen jeder kommt in zwei Sorten — eines, das reagiert, wenn Licht erhöht und einer, der reagiert, wenn das Licht sinkt.

Kerschensteiner team durchgeführt computer-Analyse der Zellen, die Aktivität und festgestellt, dass in jedem Fall, diese Zellen übertragen, die maximale Menge von visuellen Informationen mit die minimale Menge an Energie. Durch die Verwendung von computer-Modellierung zu zwicken, wie die Zellen sich so verhielt, konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die Ganglienzellen waren effizient. Aber dann, wenn Sie diese Einstellungen auf dem computer, der Signale von den Zellen wurde weniger effizient.

„Der Sehnerv ist ein echtes Nadelöhr im visuellen system“, erklärte er. “Und es scheint aus unserer Analyse, dass diese Zellen sich zu komprimieren, visuelle Informationen zu erhalten, Sie durch diesen schmalen Engpass. Patienten mit Augenkrankheiten, wie Glaukom, Schwierigkeiten haben, das zu tun, und korrigieren Sie diese Defizite, wir müssen besser zu verstehen, wie gesunde Zellen-Funktion. Wir sind gerade erst zu gewinnen, dass das Verständnis.“