سلول‌هایی که نور را به چشم می‌رسانند

دانشمندان ژاپنی سعی دارند به بینش‌های جدیدی در مورد اهمیت سلول‌های حساس به نور در شبکیه چشم که اطلاعات بصری را پردازش می‌کنند، دست یابند. آنها عملکرد سلول‌های "ملانوپسین" (melanopsin) را بررسی کردند و نقش مهم آنها را در درک محیط بصری نشان دادند. این پژوهش می‌تواند به درک زیست‌شناسی چشم و نحوه پردازش اطلاعات کمک کند و شاید به درمان‌های موثرتری برای مشکلات مربوط به چشم ختم شود.شبکیه چشم، لایه‌ای متشکل از سلول‌های متفاوت موسوم به "سلول‌های حساس به نور"(photoreceptors) است که به میزان متفاوتی از نور واکنش نشان می‌دهند. سلول‌هایی که نور زیادی را پردازش می‌کنند، "یاخته‌های مخروطی" (cones) و سلول‌هایی که نور کمتری را پردازش می‌کنند، "یاخته‌های استوانه‌ای"(rods) نام دارند.پژوهشگران تاکنون باور داشتند هنگامی که نور به شبکیه برخورد می‌کند، فقط یاخته‌های مخروطی و استوانه‌ای نسبت به آن واکنش نشان می‌دهند اما اکتشافات جدید نشان می‌دهند که یک نوع دیگر از سلول‌ها موسوم به "سلول‌های حساس به نور گانگلیون شبکیه"(ipRGCs) نیز در این فرآیند دخیل هستند.

سلول‌های ipRGCs برخلاف یاخته‌های مخروطی و استوانه‌ای، ملانوپسین را نیز در بر دارند که نسبت به نور حساس است. اگرچه ثابت شده که سلول‌های ipRGCs در سازگاری ساعت درونی مغز با نور نقش دارند، اهمیت آنها در تشخیص میزان نور تا به امروز به خوبی درک نشده بود."کاتسونوری اوکاجیما"(Katsunori Okajima)، استاد "دانشگاه ملی یوکوهاما"(Yokohama National University) در ژاپن و از نویسندگان این پژوهش گفت: نقش سلول‌های ملانوپسین شبکیه و نحوه عملکرد آنها در دریافت روشنایی نور، تاکنون نامشخص بوده است.ما در این پژوهش دریافتیم که ملانوپسین، نقش مهمی در توانایی انسان برای خوب دیدن محیط اطراف دارد. این یافته‌ها می‌توانند سیستم معمول شناسایی نور را که تاکنون بر دو متغیر تکیه داشته است، دوباره تعریف کنند و نشان دهند که دریافت نور، به یک متغیر سوم یعنی سلول‌های ملانوپسین نیز وابسته است.پژوهشگران در این پروژه نشان دادند که چگونه یاخته‌های مخروطی و استوانه‌ای برای دریافت نور ادغام می‌شوند. آنها برای ارزیابی بهتر نقش ملانوپسین در تشخیص نور، سیگنال‌های آن را از یاخته‌های مخروطی و استوانه‌ای تفکیک کردند. این تفکیک توانست امکان بررسی دقیق‌تر سیگنال ملانوپسین را فراهم کند. محرک‌های بصری نیز برای تحریک ماده شیمیایی حساس به نور، به طور خاص طراحی شدند.

پژوهشگران برای بررسی قطر مردمک چشم شرکت‌کنندگان، از یک نرم‌افزار ردیابی استفاده کردند تا به این شکل، رابطه میان دریافت نور و شدت تحریک بصری را روی شبکیه نشان دهند.پژوهشگران در این پروژه نشان دادند که سطوح متفاوت روشنایی در تصویر دریافت شده، مجموعه‌ای از واکنش سلول‌های ملانوپسین و واکنش یاخته‌های مخروطی است. این نتایج نشان می‌دهند که سهم ملانوپسین در دریافت روشنایی، یک سهم جزئی نیست، بلکه این سلول‌ها، نقش مهمی در این فرآیند بر عهده دارند.این پژوهش، در مجله "Scientific Reports" به چاپ رسید.