2 Fragen zu Photorezeptor

Die Übertragung der Photorezeptor-Reaktion in der Retina bis zum optischen Nerven erfolgt in mehreren Schritten: 1. **Lichtabsorption Photorezeptoren**: In der Retina gibt es zwei Haupttypen von Photoreoren: Stächen und Zapfen Diese enthalten lichtempfindliche Pigmente (Rhodopsin in Stäbchen und verschiedene Photopsine in Zapfen), die Licht absorbieren und eine chemische Reaktion auslösen. 2. **Phototransduktion**: Die Lichtabsorption führt zu einer Veränderung des Pigments, was eine Kaskade von biochemischen Reaktionen auslöst. Diese Kaskade führt zur Hyperpolarisation der Photorezeptorzelle, was bedeutet, dass das Innere der Zelle negativer wird. 3. **Signalweiterleitung an Bipolarzellen**: Die Hyperpolarisation der Photorezeptoren führt zu einer Verringerung der Freisetzung des Neurotransmitters Glutamat. Bipolarzellen, die mit den Photorezeptoren synaptisch verbunden sind, reagieren auf diese Veränderung. Es gibt zwei Arten von Bipolarzellen: ON-Bipolarzellen, die depolarisieren (aktiviert werden) und OFF-Bipolarzellen, die hyperpolarisieren (gehemmt werden) als Reaktion auf die verringerte Glutamatfreisetzung. 4. **Weiterleitung an Ganglienzellen**: Die Bipolarzellen übertragen das Signal an die Ganglienzellen der Retina. Diese Ganglienzellen sammeln die Informationen von vielen Bipolarzellen und integrieren sie. 5. **Erzeugung von Aktionspotenzialen**: Die Ganglienzellen erzeugen Aktionspotenziale (Nervenimpulse) als Reaktion auf die empfangenen Signale. Diese Aktionspotenziale sind die eigentlichen elektrischen Signale, die über den Sehnerv (Nervus opticus) zum Gehirn weitergeleitet werden. 6. **Übertragung zum Gehirn**: Die Axone der Ganglienzellen bündeln sich und bilden den Sehnerv. Diese Nervenfasern verlassen die Retina durch die Papille (den blinden Fleck) und leiten die elektrischen Signale zum Gehirn, insbesondere zum Thalamus und dann zur primären Sehrinde im Okzipitallappen, wo die visuelle Verarbeitung stattfindet. Dieser Prozess ermöglicht es dem Gehirn, Lichtreize in visuelle Wahrnehmungen umzuwandeln.

In der Netzhaut des Auges sind Photorezeptoren (Stäbchen und Zapfen) für die Umwandlung von Licht in elektrische Signale verantwortlich. Diese Photorezeptoren stehen mit Horizontalzellen in Kontakt, die eine wichtige Rolle bei der lateralen Verschaltung und Kontrastverstärkung spielen. Im Dunkeln sind Photorezeptoren depolarisiert und setzen kontinuierlich den Neurotransmitter Glutamat frei. Dieses Glutamat wirkt auf die nachgeschalteten Horizontalzellen und hält sie ebenfalls in einem depolarisierten Zustand. Depolarisierte Horizontalzellen setzen wiederum den hemmenden Neurotransmitter GABA (Gamma-Aminobuttersäure) frei. Wenn Licht auf einen Photorezeptor trifft, wird dieser hyperpolarisiert. Das bedeutet, dass weniger Glutamat freigesetzt wird. Die nachgeschaltete Horizontalzelle erhält dadurch weniger exzitatorischen Input, wird selbst hyperpolarisiert und setzt weniger GABA frei. Zusammengefasst: **Belichtung eines Photorezeptors führt zu dessen Hyperpolarisation → weniger Glutamat-Freisetzung → Hyperpolarisation der Horizontalzelle → reduzierte GABA-Freisetzung durch die Horizontalzelle.** Das ist ein wichtiger Mechanismus für die Signalverarbeitung und Kontrastverstärkung in der Netzhaut.