19 juli 2011

Het waarnemen van contrast is een voorwaarde om goed te kunnen zien. Hoe ons oog verschillen tussen zwart, wit en grijstinten zichtbaar maakt was niet bekend. Een eiwit in het netvlies, connexine, speelt daarin een belangrijke rol, ontdekten onderzoekers van het AMC en het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen van de KNAW. Zebravissen die dit eiwit missen blijken grijstinten minder goed van elkaar te kunnen onderscheiden dan gewone zebravissen.

De onderzoeksresultaten zijn  op 19 juli gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PLoS Biology. Op termijn kan de vinding wellicht bijdragen aan herstel of reparatie van het netvlies van patiënten met bepaalde oogziekten. Onderzoeksleider Maarten Kamermans, hoogleraar Neurofysiologie: 'Als we ooit een netvliesprothese willen maken is eerst veel fundamenteel onderzoek nodig – we moeten immers precies weten wat er in het oog gebeurt. Met dit onderzoek hebben we een belangrijke stap in de goede richting gezet.'

Waarnemen van contrasten en selecteren van informatie

Licht dat in het oog valt wordt omgezet in elektrische signalen, die vervolgens naar de hersenen gaan. Ons brein gebruikt verschillen tussen licht en donker (contrast) om het belang van voorwerpen in het blikveld te bepalen. Veel contrast (bijvoorbeeld een zwarte tekst op wit papier) trekt veel visuele aandacht, dicht bij elkaar liggende grijstinten veel minder.
Lichtgevoelige cellen (staafjes en kegeltjes) geven signalen af aan andere cellen in het netvlies, waaronder de zogeheten horizontale cellen. Deze cellen spelen een cruciale rol in het waarnemen van contrasten, en daardoor in het selecteren van informatie. Dat doen ze door met elkaar te “praten” via hemikanalen: minuscule doorgeefluikjes in het celmembraan die zijn opgebouwd uit connexines.

Uitwisseling van moleculen

Hemikanalen kunnen open of dicht staan. In geopende toestand laten ze kleine moleculen door. Tot nu toe gingen wetenschappers ervan uit dat zo’n uitwisseling van moleculen alleen kan plaatsvinden als twee hemikanalen in naast elkaar gelegen cellen met elkaar verbonden zijn tot een gap junction. Er ontstaat zo een verbinding, een “kanaal”, waardoor moleculen zich van de ene naar de andere cel kunnen bewegen. De groep van Kamermans heeft nu echter ontdekt dat een horizontale cel óók berichten kan versturen via hemikanalen die géén gap junction vormen. Dit werpt nieuw licht op de waarneming van contrast maar ook, meer in het algemeen, op de verschillende manieren waarop zenuwcellen met elkaar communiceren.

Het onderzoek

De studie werd uitgevoerd samen met onderzoekers van de TU Eindhoven, de universiteiten van Oldenburg en Bochum in Duitsland en de VanderBilt University in de VS.
PLoS Biology is een zogenaamd open-access tijdschrift: de inhoud is voor iedereen gratis in te zien via www.plosbiology.org.

Meer informatie

• Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN-KNAW)
• Academisch Medisch Centrum