Page 38 - No27
P. 38

AZ ÉLET ÉS TUDOMÁNY ÍRTA 2023-BAN




              A fényintenzitás kódolása





             A fény érzékelése nemcsak a látás alapjául szolgál, hanem a       módosítja a kísérleti állatok napszaki
             legtöbb élőlénynél a napszaki ritmusokat is szabályozza. Az       ritmusát. 2002-ben egy amerikai
                                                                               kutatócsoport fedte fel, hogy a
          azonban még nem teljesen világos, hogyan történik ez pontosan.       retinohipotalamikus traktus nem a
              Egy amerikai kutatócsoport feltárta a jelenség hátterében        retina fotoreceptoraitól származó jeleket
               álló neurális kódolási stratégiát, aminek szerepe lehet a       továbbítja. A retinohipotalamikus
                                                                               traktuson a retinális ganglionsejtek egy
           szezonális depresszió vagy az éjszakai műszak káros hatásainak      speciális csoportja kommunikál a
                                    enyhítésében.                              hipotalamusszal. A vizsgálataik során
                                                                               kiderült, hogy a retinohipotalamikus
                 ember a fényből nyeri ki a   komplikált, olyannyira, hogy a kutatók   traktus azért továbbít jelet a csapok és
          Az legtöbb információt, ezért is   máig sem értik minden részletét.  pálcikák elnémítása ellenére is, mert a
          van az, hogy a látás a legfontosabb   Mindezek mellett a látásból származó   retinális ganglionsejtek némelyike maga
          érzéki modalitás. A retinában lévő   információ felhasználása is igen   is érzékeny a fényre, vagyis fotoreceptív.
          fotoreceptorok a fény hatására jelet   sokszínű. Alapvető jelentősége van   Ezek a sejtek a melanopszin nevű
          képeznek, amit már a retina bonyolult   például a mozdulatok megtervezésében,   fehérjét fejezik ki, amely retinalt köt. A
          hálózata elkezd feldolgozni. A jel a   de hatással van a többi érzékszervtől   retinal a fotonok hatására átalakul,
          látórendszer köztes állomásain eljut a   érkező jelek értelmezésére is. A XXI.   amely beindít egy olyan jelátviteli
          látókéregbe, ahol a további       század elején azonban kiderült, hogy a   mechanizmust, melynek eredményeképp
          jelfeldolgozási folyamatok        külső megvilágítás intenzitásának   ioncsatornák nyílnak a sejt
          eredményeképp kialakul a látottak   érzékelése nem kifejezetten a    membránjában. A retinális
          neurális reprezentációja. Mindennek   látórendszer feladata. Pontosabban, a   ganglionsejtek tehát jelet képeznek és
          eredményeképp kialakul az ember   fényerősség érzékelése nem a klasszikus   így értesül a hipotalamusz a külső
          elméjében a látás szubjektív élménye. E   fotoreceptorokhoz köthető. A külső fény   megvilágítás intenzitásáról.
          folyamat a valóságban lenyűgözően   intenzitásának érzékelése azért fontos,   E felismerés újabb kérdéseket vetett
                                            mert ez hatással van a napszaki    fel, például, hogy pontosan hogyan
          A retina vázlata (Forrás: Martin,   ritmusra. A napszaki ritmust magát a   kódolják a sejtek a fényintenzitást. A
          2023 - Science).                  hipotalamusz egy sejtcsoportja     kérdés azért igazán érdekes, mert a
                                            (szuprakiazmatikus mag) hozza létre,   külső megvilágítás intenzitása egy
                                            azonban ismert, hogy ezt a ciklust a   nagyon széles tartományt ölel fel, míg
                                            külső megvilágítás befolyásolja. Ennek   az idegsejtek által létrehozható jel
                                                köszönhető például az időátállási   változatossága viszonylag szűk
                                                   probléma a hosszú repülőutak   tartományban mozog. Az idegi kódolás
                                                     után.                     alapjait Keith Lucas és Edgar Adrian
                                                         A XX. század végére már   fedezték fel a XX. század első felében.
                                                         világos volt, hogy a   Azt találták, hogy minél magasabb
                                                          retinohipotalamikus   frekvenciájú jelet képez a béka lábának
                                                           traktus e jelenség   egyik izmát beidegző ideg, annál
                                                            anatómiai alapja. A   nagyobb erővel húzódik össze az izom.
                                                            retinától a        Az idegsejtek által képzett jel, az akciós
                                                            hipotalamuszig     potenciál, lefutása mindig azonos, így
                                                            húzódó pálya       az információt az akciós potenciálok
                                                            változtatja meg a   létrehozásának gyakorisága kódolja. Az
                                                           szuprakiazmatikus   akciós potenciálok generálása azonban
                                                           mag sejtjeinek      energiaigényes, így az idegsejtek nem
                                                          aktivitását, átmetszése   képesek tartósan 50 Hz fölötti aktivitást
                                                        eredményeképp a külső   létrehozni. Ez azért fontos szempont a
                                                       megvilágítás nem        fényintenzitás érzékelése

          38   KÉMIAI PANORÁMA  27. SZÁM, 2023. ÉVFOLYAM
   33   34   35   36   37   38   39   40   41