科幻网3月3日讯(朱曦薇) 据报道,美国国家眼科研究所(NEI)的研究人员发现,眼睛感光细胞中的发电细胞器,即线粒体,具有微透镜的功能,有助于将光引导到这些细胞的外段,在那里转化为神经信号。在地松鼠身上的发现,为视网膜的光学特性提供了一个更精确的画面,并有助于更早地发现眼病。
尽管进化的压力要求光被转化为信号并立即从视网膜传递到大脑,但这次旅行并不是直接的。一旦光到达视网膜,它就必须穿过多个神经层,才能到达光感受器的外段,在那里发生光传导(将光的物理能量转化为细胞信号)。光感受器是长的管状结构,分为内段和外段。光子在从内段移动到外段之前,必须穿过的最后一个障碍是异常密集的线粒体束。
这些线粒体束似乎会通过散射光或吸收光来对抗视觉过程。因此,研究团队开始通过研究来自十三线地松鼠的锥形光感受器来调查其目的。
十三线地松鼠的视网膜主要由视锥体组成,可以看到颜色,与之相反的是能够实现夜视的视杆细胞。研究人员使用一个改良的共焦微镜来观察暴露在光线下的活体锥体线粒体的光学特性。
当光进入靠近瞳孔中心的眼睛时,与在瞳孔边缘附近进入眼睛的同等强度的光相比,它看起来更亮。
在这项研究中,团队发现线粒体的类似透镜的效果遵循类似的定向光强度曲线。也就是说,根据光源位置,线粒体将光沿着轨迹集中到细胞的外段,这些轨迹反映了从斯泰尔斯-克劳福德效应中观察到的轨迹。斯泰尔斯-克劳福德效应,指通过瞳孔中心的光和通过瞳孔周边的光在视网膜上的同一位置成象,但到达视网膜的角度是不相同的。
将线粒体的类似透镜的功能与斯泰尔斯-克劳福德效应联系起来,具有潜在的临床意义,也为我们的眼睛可能是如何进化的提供了新的见解。