Kaliforniya Üniversitesi’nden bilim insanları bu basit hücrelerin aslında retinaya düşünüldüğünden daha fazla ışık hassasiyeti veren bileşik bir ağın parçası olarak birbirleriyle bağlantılı olduğunu gösteren bulgulara rastladı. Ayrıca bu durumun belki de ışığın davranış ve beyin gelişimi üzerindeki etkilerini umulmadık şekillerde etkileyebileceğini buldular.
Henüz gelişmemiş retinadaki ışığa duyarlı hücreler beyin gelişiminde önemli bir rol oynayarak ağ oluştururlar. İkinci çeyrek döneme kadar, henüz bebeklerin gözleri görmüyorken bile gelen ışığı algılayabilirler. Ancak gelişmekte olan retinadaki hassas hücrelerin 24 saatlik ritimleri ayarlamak için orada olan açma kapama anahtarları oldukları düşünülüyor.
Gelişmekte olan bir gözde muhtemelen gangliyon hücrelerinin %’3’ü ışığa ve zamana duyarlıdırlar. Ayrıca, araştırmacılar bu hücrelerin beyinde çeşitli alanlarda iletişim halinde olan 6 alt türünü buldular. Bu hücrelerden bazıları vücudumuzun biyolojik saatini gece-gündüz döngüsüne ayarlamak için üst kiyazmatik çekirdek (Uyku/uyanıklık döngülerinizi düzenler) ile konuşur. Bazıları da bebeklerimizi parlak ışıkta sıkıştıran alana sinyaller gönderir.
Elde edilen son kanıtlarda fareler ve maymunlarda gangliyon hücrelerinin aynı zamanda olgunlaşmamış kemirgen ve primat gözlerinde hayal düşünülenden çok daha fazla karmaşıklık göstererek açıklık bağlantıları denen elektrik bağlantıları aracılığıyla birbirleriyle iletişim halinde oldukları öne sürülüyor.
Retinadaki Paralel Hücreler
Doğası gereği ışığa duyarlı retinal gangliyon hücreleri (ipRGC’ler) olarak adlandırılan hücreler, sadece 10 yıl önce keşfedildi. Yaklaşık 20 yıldır gelişmekte olan retinayı inceleyen Feller. Stanford Üniversitesi’nden danışmanı Carla Shatz ile birlikte, daha sonraki görüntüleri işlemek için doğru beyin ağlarını ayarlamak konusunda kritik öneme sahip olan göz gelişimi sırasındaki doğal elektrik aktivitesini (retinal dalgalar da denir) göstermede önemli bir rol oynadı.
Paul Licht Biyolojik Bilimler Profesörü ve UC Berkeley Helen Wills Neuroscience Enstitüsü üyesi olan Feller, “Fare yavruları ve insan fetüsünün gelişme aşamasında kör olduklarını düşündük” dedi. “Ganglion hücrelerinin gelişmekte olan gözün içinde bulunduğunu, beyne bağlı olduklarını, ancak bu noktada retinanın geri kalanının çoğuna gerçekten bağlı olmadıklarını düşündük. Şimdi aslında birbirlerine bağlı oldukları ortaya çıktı.”
UC Berkeley yüksek lisans öğrencisi Franklin Caval-Holme iki fotonlu kalsiyum görüntüleme, tüm hücreli elektriksel kayıt, farmakoloji ve anatomik tekniklerini yenidoğan fare retinasındaki altı tip ipRGC’nin, açıklık bağlantıları yoluyla elektriksel olarak bağlandığını göstermek için bir araya getirdi. Açıklık bağlantıları devreleri ipRGC alt türünün ışığı çağrıştıran belirli görünmez davranışlar için sinyal sağlayacağını kararlaştırma konusunda potansiyel bir yol belirleyen bazı ipRGC alt türlerinde ışık hassaslığı konusunda kritiklerdi.
Caval-Holme; “Yavruların erken dönemlerde geliştirdikleri ışıktan hoşlanmama durumu bağımlılıktır. Neotanal retinadaki bu ipRGC alt türlerinden hangilerinin neotanal retinadaki davranışlar üzerinde etkisi olduğunu henüz bilemiyoruz.” Feller, araştırmacıların döngünün kendisini ışığın yoğunluğuna uyum sağlayabilecek şekilde ayarladığına dair kanıt bulduklarını da söyledi.
“Geçmişte insanlar bu ışığa duyarlı hücrelerin retinadaki kan damarlarının gelişimi ve vücut ritmi için önemli olduklarını ispatlamışlardı. Ancak bunlar ışığa ihtiyaç duyduğunuz veya duymadığınız yerlerdeki ışığı aç/kapa tepkileriydi. Bu durum aslında insanların daha önce düşündüğünden çok daha fazla bilgiyi kodlayan birçok farklı ışık yoğunluğunu kodlamaya çalıştıklarını iddia ediyor gibi görünüyor.”
