Fototransducción visual

La fototransducción visual és el procés de transducción sensorial del sistema visual per mig del qual la llum és detectada per les cèlules fotorreceptoras (bastons i cons) en la retina dels vertebrats. Un fotó és absorbit per un cromóforo retiniano (cada u unit a una opsina), que inicia una cascada de senyals a través de vàries cèlules intermiges i després a través de les cèlules ganglionares de la retina (RGC) que componen el nervi òptic.

Descripció general

La llum entra en l'ull, pansa a través dels mijos òptics, després per les capes neuronals internes de la retina abans d'aplegar finalment a les cèlules fotorreceptoras en la capa externa de la retina. La llum pot ser absorbida per un cromóforo unit a una opsina, que fotoisomeriza el cromóforo, iniciant tant el cicle visual, que "reinicia" el cromóforo, com la cascada de fototransducción, que transmet la senyal visual al cervell. La cascada comença en una polarisació gradual (una senyal analògica) de la cèlula fotorreceptora excitada, a mida que la seua potencial de membrana aumenta des d'un potencial de repòs de -70 mV, proporcional a l'intensitat de la llum. En repòs, les cèlules fotorreceptoras lliberen contínuament glutamato en la terminal sináptica per a mantindre el potencial. La taxa de lliberació del transmissor disminuïx (hiperpolarización) a mida que aumenta l'intensitat de la llum. Cada terminal sináptica establix fins a 500 contactes en cèlules horisontals i cèlules bipolars. Estes cèlules intermiges (junt en les cèlules amacrinas) realisen comparacions de senyals de fotorreceptores dins d'un camp receptiu, pero les seues funcionalitats precises no es comprenen be. La senyal permaneix com una polarisació gradual en totes les cèlules fins que aplega a les RGC, a on es convertix en un potencial d'acció i es transmet al cervell.

Fotorreceptores

Artícul principal → Fotoreceptor.

Les cèlules fotorreceptoras implicades en la visió dels vertebrats són els bastons, els cons i les cèlules ganglionares fotosensibles (ipRGC). Estes cèlules contenen un cromóforo (11- cis -retinal, l'aldehit de la vitamina A1 i porció que absorbix la llum) que està unit a una proteïna de la membrana celular, l'opsina. Els bastons són responsables de la visió en condicions de baixa intensitat de llum i de la detecció de contrast. Degut a que tots tenen la mateixa resposta en totes les freqüències, no es pot deduir informació de color només dels bastons, com en condicions de poca llum, per eixemple. Els cons, per un atre costat, són de diferents tipos en diferents respostes de freqüència, de modo que el color es pot percebre a través de la comparació de les eixides de diferents tipos de cons. Cada tipo de con respon millor a certes llongituts d'ona o colors de llum perque cada tipo té una opsina llaugerament diferent. Els tres tipos de cons són els cons L, els cons M i els cons S, que responen de forma òptima a llongituts d'ona llargues (color rojós), llongituts d'ona miges (color verdoso) i llongituts d'ona curtes (color blavenc) respectivament. Els humans tenim visió fotópica tricromática que consta de tres canals de processos oponents que permeten la visió del color. Els fotorreceptores de bastó són el tipo de cèlula més comuna en la retina i es desenrollen prou vesprada. La majoria de les cèlules es tornen postmitóticas abans del naiximent, pero la diferenciació ocorre despuix del naiximent. En la primera semana despuix del naiximent, les cèlules maduren i l'ull es torna completament funcional en el moment d'obrir-se. El pigment visual rodopsina (rho) és el primer signe conegut de diferenciació en els bastons.