顶刊20s | Nature Communications「灵长类视网膜适应机制揭秘:光感受器的区域化调节」

2024-11-26 06:30   中国  

视觉系统具有高度适应性,它通过动态调整神经增益以匹配环境中的主要刺激,实现了高效的感官编码。在单一场景中,光照水平在不同区域可能相差约1000倍,视锥光感受器通过精细的适应机制,不仅能在不同光照强度下保持视觉敏感性,还能应对这些动态变化,使我们能够在复杂多变的环境中获取稳定而精确的视觉信息,清晰地感知色彩和细节。这种适应机制的高效运作充分展示了感觉系统对多维动态挑战的响应能力。


枢界先知

CENTRANGLE INTRODUCTION


灵长类视网膜周边部的视锥光感受器在日间视觉中通过调节其对光照变化的反应,来设定视觉系统在不同光照环境下的敏感度阈值。中心凹位于视网膜的中央部分,负责我们最精细的视觉,这个区域视网膜中视锥光感受器密度最高,负责高空间和色觉敏锐度。近期研究发现,中心凹与视网膜周边部存在显著的功能差异,中心凹的视锥反应速度是周边部视锥的两倍,这种差异不仅存在于视网膜输出中,也体现在感知上。然而,关于中心凹与视网膜周边部光适应差异的研究仍较为缺乏,这使得生理学与感知之间的联系尚未明确。


文章信息


2024年10月12日,来自威斯康星大学麦迪逊分校的 Raunak Sinha教授团队在《Nature Communications》(IF:14.7)发表了题为Regional tuning of photoreceptor adaptation in the primate retina的论文。本文揭示了灵长类视网膜中光感受器适应特性存在区域性调控,中心凹与视网膜周边部在适应光强变化方面的机制存在显著差异。




PI视界

PRINCIPAL INVESTIGATOR


 

Raunak Sinha


视觉神经科学与信息处理机制

Raunak Sinha教授是威斯康星大学麦迪逊分校神经科学教授,其团队致力于研究视网膜中细胞、突触和回路机制如何塑造神经信号传导。此外,团队还专注于构建视网膜神经回路的综合图谱,开发基于干细胞衍生视网膜的功能测试,探索视网膜退行性疾病的潜在治疗策略。团队多篇文章发表在Nature Neuroscience、Cell Reports、Cell Stem Cell等国际知名期刊。

提纲掣领

CONCLUSIONS & DISCUSSION



本研究利用食蟹猴、豚尾猴和恒河猴作为灵长类动物视网膜模型,结合光学成像、电生理记录,探讨了灵长类视网膜光感受器光适应的区域特异性机制。结果显示,中央凹对光刺激更敏感,但饱和阈值较低;而周边视网膜适应性更强,能够应对多样光强变化

本研究的不足之处在于尚未明确不同区域光感受器适应调节对下游视网膜回路功能的具体影响。尽管研究揭示了中央凹和视网膜周边部光感受器对光刺激适应的区域性差异,但这些差异如何影响视网膜信号处理、视觉感知,以及是否与特定的视力障碍相关,仍需进一步探讨。

本研究揭示了灵长类视网膜中光感受器的区域性适应差异阐明了视觉系统应对复杂光照环境的机制。未来将聚焦中央凹与周边区域的特化机制,探索其在视觉信息处理中的作用,并为视网膜疾病的诊断与治疗提供理论依据和创新方向。



原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53061-3

编辑:倪铭蔚

排版:bonbon

校对:吴欣阳

审核:曹秋晨

转载须知:

本文为枢界centrangle原创文献阅读笔记

如需转载请标明来源

扫码加入群聊,尽享文献全文


枢界脑眼
这里是刘庆淮主任、肖明教授脑眼联合科研团队。看你未见,感你未知!关注脑眼领域的顶刊科研分享。
 最新文章