22/01/2020

Τι μπορεί να δει ένα μωρό όσο είναι ακόμα στη μήτρα;

Τα μωρά στη μήτρα μπορεί να δουν περισσότερα από ό,τι πιστεύαμε μέχρι τώρα. Φωτοευαίσθητα κύτταρα στον ανώριμο αμφιβληστροειδή είναι δικτυωμένα, υποδηλώνοντας μεγαλύτερο ρόλο στην ανάπτυξη του εγκεφάλου. Μέχρι το δεύτερο τρίμηνο, πολύ πριν τα μάτια ενός μωρού να δουν εικόνες, μπορούν να ανιχνεύσουν το φως.

Στο Πανεπιστήμιο Berkeley της Καλιφόρνιας, οι επιστήμονες έχουν πλέον βρει στοιχεία ότι αυτά τα απλά κύτταρα «συνομιλούν» μεταξύ τους ως μέρος ενός διασυνδεδεμένου δικτύου που δίνει στον αμφιβληστροειδή μεγαλύτερη ευαισθησία στο φως και αυτό μπορεί να ενισχύσει την επίδραση του φωτός στη συμπεριφορά και την ανάπτυξη του εγκεφάλου με ανυποψίαστους τρόπους.

Στο αναπτυσσόμενο μάτι, ίσως το 3% των γαγγλιακών κυττάρων – τα κύτταρα στον αμφιβληστροειδή που στέλνουν μηνύματα μέσω του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο – είναι ευαίσθητα στο φως και μέχρι σήμερα οι ερευνητές έχουν βρει έξι διαφορετικούς υποτύπους που επικοινωνούν με διάφορες θέσεις στον εγκέφαλο. Κάποιοι τύποι απευθύνονται στον υπερκασματικό πυρήνα για να συντονίσουν το εσωτερικό ρολόι μας στον κύκλο ημέρας-νύχτας. Άλλοι τύποι στέλνουν σήματα στην περιοχή που κάνει τους μαθητές να αντιδρούν στο έντονο φως.

Αλλά άλλοι τύποι συνδέονται με τις εκπληκτικές περιοχές: το perihabenula (στον υποθάλαμαο), το οποίο ρυθμίζει τη διάθεση, και την αμυγδαλή, η οποία ασχολείται με τα συναισθήματα.

Σε ποντίκια και πιθήκους, πρόσφατα στοιχεία υποδηλώνουν ότι αυτά τα γαγγλιακά κύτταρα επίσης επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ηλεκτρικών συνδέσεων που ονομάζονται διασταυρώσεις διακένου, υποδηλώνοντας πολύ μεγαλύτερη πολυπλοκότητα στα ανώριμα μάτια των τρωκτικών και των πρωτευόντων από ό,τι μέχρι τώρα γνώριζαν οι επιστήμονες.

Δεδομένης της ποικιλίας αυτών των κυττάρων γαγγλίου και ότι προβάλλουν σε πολλά διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου, κάνει τους επιστήμονες να αναρωτιούνται αν παίζουν κάποιο ρόλο στον τρόπο με τον οποίο ο αμφιβληστροειδής συνδέεται στον εγκέφαλο. Όχι μόνο για τα οπτικά κυκλώματα, αλλά και για τις μη ορατές συμπεριφορές. Όχι μόνο ο αντανακλαστικός φωτισμός των ωοθηκών και οι κιρκαδικοί ρυθμοί, αλλά ενδεχομένως ως εξήγηση σε προβλήματα όπως οι ημικρανίες που προκαλούνται από το φως ή γιατί η φωτοθεραπεία λειτουργεί για την κατάθλιψη.

Τα κύτταρα, που ονομάζονται ενδογενώς φωτοευαίσθητα κύτταρα γαγγλίων αμφιβληστροειδούς (ipRGCs), ανακαλύφθηκαν μόλις πριν από 10 χρόνια. Τα αποκαλούμενα κύματα του αμφιβληστροειδούς είναι κρίσιμα για τη δημιουργία σωστών δικτύων εγκεφάλου για την επεξεργασία εικόνων αργότερα επί.

Μέχρι τώρα θεωρούνταν ότι τα κύτταρα των γαγγλίων ήταν εκεί στο αναπτυσσόμενο μάτι, ότι συνδέονταν με τον εγκέφαλο, αλλά ότι δεν ήταν πραγματικά συνδεδεμένα με μεγάλο μέρος του υπόλοιπου αμφιβληστροειδούς, στο σημείο αυτό. Τώρα, αποδεικνύεται ότι είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους.

Η αποστροφή στο φως, που τα νεογνά αναπτύσσουν πολύ νωρίς, είναι εξαρτώμενη από την ένταση, υποδηλώνοντας ότι αυτά τα νευρικά κυκλώματα θα μπορούσαν να εμπλακούν στη συμπεριφορά κατά του φωτός. Οι ερευνητές βρήκαν επίσης στοιχεία ότι το κύκλωμα συντονίζεται με τρόπο που θα μπορούσε να προσαρμοστεί στην ένταση του φωτός, που πιθανότατα έχει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη.

Στο παρελθόν, οι επιστήμονες έδειξαν ότι αυτά τα φωτοευαίσθητα κύτταρα είναι σημαντικά για διαδικασίες όπως η ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων στον αμφιβληστροειδή και η ελαφριά διέγερση των κιρκαδικών ρυθμών, αλλά αυτά ήταν ένα είδος ελαφριάς ανταπόκρισης, όπου χρειάζεστε κάποιο φως ή κανένα φως . Τώρα φαίνεται να προσπαθούν πραγματικά να κωδικοποιήσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα για πολλές διαφορετικές εντάσεις φωτός, που κωδικοποιούν πολύ περισσότερες πληροφορίες από ό,τι οι επιστήμονες είχαν σκεφτεί στο παρελθόν.