昼夜時計を調節する網膜のギャングリアン細胞による光伝導
David M Berson1, Felice A Dunn, Motoharu Takao
1Department of Neuroscience, Brown University, Providence, RI, 02912 USA. David_Berson@brown.edu
哺乳類の昼夜リズムは光によって同期されますが,ロッドやコーンでは同期されません. 本質的に光に敏感な網膜のギャングリア細胞は,この光誘導のための主要な光受容体として作用し,直接上下神経核 (SCN) に信号を送ります.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- クロノバイオロジーはクロノバイオロジーを用います.
- オフタルモロジック (眼科)
背景:
- 哺乳類の昼夜リズムは,環境の光と闇のサイクルと同期しています.
- このプロセスは,光学誘導として知られており,視床下部の上下神経核 (SCN) が関与しています.
- フォティック・エントラインメントは,ロッドとコーン・フォトレセプターとは独立して発生することが知られている.
研究 の 目的:
- 哺乳類の昼夜リズムの光同期を基盤とする光受容体機構を調査する.
- SCNに光情報を伝達する特定の網膜細胞を特定する.
- 網膜のギャングリオン細胞が,日中活動に関連する内在的な光敏感性を持っているかどうかを判断する.
主な方法:
- SCNに投影する網膜のギャングリアン細胞からの電気生理学的記録.
- 棒とコーンからのシナプス入力に対する薬理学的ブロック.
- 光刺激への反応として,ギャングリオン細胞の脱極化の評価.
- 光応答のスペクトル感度と運動特性の分析.
主要な成果:
- SCNを神経化する網膜のギャングリアン細胞は,固有の光感受性を示した.
- これらの細胞は,棒と円の経路が遮断された場合でも,光にさらされると脱極化します.
- 測定された光感度,スペクトルチューニング,および遅い運動学は,光誘導の要件と一致しました.
結論:
- 本質的に光敏感な網膜のギャングリア細胞は,哺乳類の昼夜リズムを同期するための主要な光受容体である可能性が高い.
- これらの特殊なギャングリオン細胞は,光学的な誘導のためにSCNに直接の網膜の入力を提供します.
- この発見は,昼夜調節に関連するすべての視覚光知覚における棒と円の独占的な役割に異議を唱えている.
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