Φυσικοί ανακάλυψαν το πώς ακριβώς κύτταρα του αμφιβληστροειδούς που μοιάζουν με σωληνίσκους φιλτράρουν τα χρώματα.
Παίζουν κυρίαρχο ρόλο στην έγχρωμη όραση
Τα συγκεκριμένα κύτταρα που είναι γνωστά ως γλοιακά κύτταρα Müller βρίσκονται μπροστά από τα φωτοευαίσθητα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς και μόλις πρόσφατα επιβεβαιώθηκε ότι παίζουν κυρίαρχο ρόλο στην έγχρωμη όρασή μας.
Τα κύτταρα Müller διοχετεύουν το κόκκινο και το πράσινο φως στα κωνία, αφήνοντας το μπλε φως να διαχυθεί και να γίνει αντιληπτό από τα ραβδία τα οποία είναι υπεύθυνα για τη νυχτερινή όραση.
«Κλειδί» σε όλη αυτή τη διαδικασία, αναφέρουν τώρα ερευνητές του Technion, του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ισραήλ, είναι, ως φαίνεται, το ακριβές σχήμα αυτών των σωληνοειδών κυττάρων.
Τα μακριά, λεπτά αυτά κύτταρα πιστευόταν επί μακρόν ότι έχουν έναν απλώς υποστηρικτικό ρόλο στον αμφιβληστροειδή. «Καθαρίζουν» τα… σκουπίδια, αποθηκεύουν ενέργεια και γενικώς διατηρούν καλές τις συνθήκες προκειμένου να κάνουν σωστά τη δουλειά τους τα φωτοευαίσθητα κύτταρα του αμιφβληστροειδούς – τα ραβδία και τα κωνία – τα οποία μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικά σήματα που αποστέλλονται στον εγκέφαλο.
Λειτουργούν σαν οπτικές ίνες
Ωστόσο, μελέτη που δημοσιεύθηκε πέρυσι επιβεβαίωσε ότι τα κύτταρα Müller λειτουργούν κυρίως σαν οπτικές ίνες. Μάλιστα, τα κύτταρα αυτά δεν διοχετεύουν μόνο ως σωλήνες το φως στο πίσω μέρος του αμφιβληστροειδούς όπου έχουν την έδρα τους τα ραβδία και τα κωνία, αλλά στέλνουν και επιλεκτικά το κόκκινο και πράσινο φως – τα πιο σημαντικά για την ανθρώπινη έγχρωμη όραση – στα κωνία τα οποία διαχειρίζονται το φως.
Την ίδια στιγμή όμως αφήνουν το 85% του μπλε φωτός να διαχυθεί και να φθάσει στα κοντινά ραβδία τα οποία εξειδικεύονται στα συγκεκριμένα μήκη κύματος και μας προσφέρουν την κυρίως ασπρόμαυρη όραση που διαθέτουμε στις σκοτεινές, θολές καταστάσεις.
Επικεφαλής όλης αυτής της ερευνητικής δουλειάς είναι ο δρ Ερεζ Ρίμπακ από το Technion. Πριν από περισσότερα από 10 χρόνια, ο δρ Ρίμπακ που σπούδασε αστροφυσικός, έστρεψε το ενδιαφέρον του στο φως και στη μελέτη των ανθρώπινων ματιών εγκαταλείποντας τη μελέτη άστρων και πλανητών.
Τα τελευταία ευρήματα
Την περασμένη εβδομάδα στη Συνάντηση του Μαρτίου της Αμερικανικής Εταιρείας Φυσικής η οποία έλαβε χώρα στο Σαν Αντόνιο του Τέξας από τις 2 ως τις 6 Μαρτίου, ο δρ Ρίμπακ παρουσίασε τα τελευταία ευρήματά του σχετικά με τα κύτταρα Müller. Όπως είπε ο ειδικός το «δάσος» των συγκεκριμένων κυττάρων έχει το κατάλληλο ύψος και οι «κορμοί» των κυττάρων έχουν το κατάλληλο πλάτος ώστε να φιλτράρουν σωστά τα διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός. «Αν ο αμφιβληστροειδής είναι πολύ παχύς ή πολύ λεπτός, τότε δεν γίνεται σωστή δουλειά. Χρειάζεται να είναι αρκετά παχύς και χρειάζεται τα κύτταρα αυτά να βρίσκονται μπροστά από τους φωτοϋποδοχείς» σημείωσε ο δρ Ρίμπακ στο BBC.
Η ιδέα ότι τα κύτταρα Müller είναι τόσο σημαντικά, αρχικώς προκάλεσε αντιδράσεις στους βιολόγους και στους οφθαλμιάτρους, ανέφερε ο ερευνητής. «Πρέπει να παραδεχθώ ότι αρχικώς οι αντιδράσεις ήταν έντονες». Προκειμένου να πείσει τους αμφισβητίες η ομάδα από το εργαστήριο του δρος Ρίμπακ δημιούργησε αναλυτικές τρισδιάστατες απεικονίσεις της δομής των κυττάρων και μέτρησε προσεχτικά το τι ακριβώς συνέβαινε σε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός σε πειράματα που διεξήχθησαν σε ινδικά χοιρίδια αλλά και σε ανθρώπινους αμφιβληστροειδείς. «Αυτό κατά κάποιον τρόπο έβαλε τα πράγματα στη θέση τους» είπε ο ειδικός.
Γιατί ο αμφιβληστροειδής έχει διάταξη… προς τα πίσω
Ο δρ Ρίμπακ ανέφερε επίσης ότι η λειτουργία των κυττάρων Müller ως οδηγών του φωτός δίνει την εξήγηση σχετικά με το γιατί τα σπονδυλωτά, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου, απέκτησαν αμφιβληστροειδή με αυτή την «προς τα πίσω» διάταξη – τα φωτοευαίσθητα κύτταρα βρίσκονται στο πίσω μέρος, μακριά από το φως. «Πρόκειται για ένα παζλ εκατοντάδων ετών. Υπάρχει ένα πάχος της τάξεως των 0,25 χιλιοστόμετρων στον αμφιβληστροειδή που χρειάζεται να ‘διασχίσει’ το φως αφού οι νευρώνες που επεξεργάζονται τις πληροφορίες βρίσκονται από πίσω».
