Ряд глазных заболеваний можно будет вылечить, используя действие клеток Мюллера

Найдено 6 определений Показать: [все] [проще] [сложнее]

Автор: [российский] [зарубежный] Время: [современное]

–> КОЛБОЧКИ (КОЛБОЧКОВЫЕ КЛЕТКИ) зрительные рецепторы (фоторецепторы), расположенные в сетчатке глаза и предназначенные для дневного и цветового восприятия света. У человека К. преобладают в центре сетчатки, и самый ее центр («желтое пятно») содержит только К. См. палочки.

Источник: Психологичеcкий словарь. М. Владос. 2007

–> Колбочки Фоторецепторы сетчатки, «ответственные» за цветовое зрение и за остроту зрения. Плотность колбочек максимальна в центральной ямке и минимальна — на периферии сетчатки. В среднем в сетчатке содержится от 6 до 8 миллионов колбочек. См. также L-, М- и S-колбочки.

Источник: Шиффман Х. Психология ощущений. 2004

–> Колбочки

Источник: Никифоров А.С. Неврология. Полный толковый словарь. 2010

–>Колбочки

Источник: Жмуров В.А. Большая энциклопедия по психиатрии. 2012

–>КОЛБОЧКИЗрительные рецепторы в сетчатке, которые обеспечивают цветное зрение. Они более плотно располагаются в центральной ямке сетчатки и, чем ближе к периферии, тем реже. Колбочки имеют порог чувствительности выше, чем палочки, и участвуют, прежде всего, в фотопическом или дневном зрении. Обнаружено три различных колбочковых опсина (светочувствительных пигмента), каждый из которых имеет собственные характеристики кривой спектральной чувствительности; зрительная система использует информацию, поступающую от этих трех типов колбочек при продуцировании цветного зрения.

Источник: Оксфордский толковый словарь по психологии. 2002

–>КолбочкиКлетки-рецепторы в сетчатке глаза, позволяющие нам видеть цвета. Большинство колбочек сосредоточено в ямках (фовеолах) на периферии сетчатки. Из-за более высокого порога восприятия (по сравнению с монохроматическими палочками) колбочки функционируют лишь при нормальном освещении. Они позволяют человеку максимально использовать зрительную способность, и мы автоматически фиксируем внимание на точке таким образом, чтобы фокусировать отраженный от нее свет на периферии сетчатки. Смещая точку фиксации в сторону от фовеол, мы вызываем соответствующее снижение остроты зрения.

Источник: М. Кордуэлл. психология от А до Я: Словарь-справочник, 2000 г

Показать еще…

Светочувствительные клетки глаза объединены в сеть с помощью специальных соединений, позволяющих быстро обмениваться электрическими импульсами.

Попадая в глаз, свет возбуждает два вида светочувствительных клеток – палочки и колбочки. В них зарождается электрический импульс, который они передают клеткам-посредникам – их в сетчатке несколько слоёв, так что сама сетчатка похожа на сложный клеточный бутерброд. В конце концов импульсы приходят к нейронам, образующим зрительный нерв, и отправляются в головной мозг.

Светочувствительные клетки человеческой сетчатки; зелёным окрашены палочки, красным – колбочки. (Фото: National Eye Institute / Flickr.com)  Открыть в полном размере

Палочки и колбочки часто сравнивают с пикселями монитора, и, как обычные пиксели, палочки и колбочки вроде бы не должны смешиваться друг с другом. Потом, когда сигнал от них перейдёт к другим клеткам, он может складываться с сигналами от других «пикселей», но сами палочки и колбочки должны работать самостоятельно, не обращая внимания на соседей.

Коннексиновый шлюз может открываться или закрываться, через него проходят лишь небольшие молекулы, вроде ионов, сахаров или коротких пептидов, или РНК. Щелевые контакты есть почти во всех тканях, и особенно они важны, тогда, когда от клеток требуется быстрый скоординированный ответ. Между нейронами они играют роль очень быстрых синапсов, хотя по строению отличаются от синапсов обычных, с их сложной настройкой и системой нейромедиаторов.

Считалось, что щелевые контакты есть между палочками и палочками, колбочками и колбочками, палочками и  колбочками. Однако исследователи из Научно-медицинского центра Университета Техаса в Хьюстоне пишут в Science Advances, что картина тут сложнее: на примере мышиной сетчатки они показали, что щелевых контактов между палочками и палочками нет, а между колбочками и колбочками они чрезвычайно немногочисленны. Подавляющее же большинство щелевых контактов приходится на соединения палочек с колбочками. И по этим контактам электрический импульс может распространяться по всей сетчатке.

Однако что за импульсы бегают  по сети палочек и колбочек, отличаются ли они от обычных зрительных импульсов, и какова вообще роль щелевых контактов между палочками и колбочками в зрительном восприятии, станет понятно только после дальнейших экспериментов.

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

29 Января 2013

В экспериментах на мышиной модели пигментной дегенерации сетчатки – заболевания, постепенно приводящего к полной слепоте, – исследователи университета Вашингтона, работающие под руководством доктора Джозефа Корбо (Joseph Corbo), репрограммировали палочки – светочувствительные клетки глаза, обеспечивающие ночное зрение. Эта манипуляция сделала клетки более похожими на колбочки – светочувствительные клетки, обеспечивающие дневное зрение, – и предотвратила дегенерацию сетчатки. В настоящее время ученые проводят дополнительные эксперименты, целью которых является подтверждение сохранности зрения животных.

Мутации более чем 200 генов ассоциированы с различными формами слепоты. В настоящее время специалисты работают над методами генной терапии ряда подобных заболеваний. Однако Корбо и его коллеги реши отойти от поиска методов лечения, корректирующих проявления индивидуальных мутаций, и направить свои усилия на разработку универсальных терапевтических подходов, которые позволили бы облегчить проявления множества форм нарушений зрения. Для воплощения этой идеи они изучают генетические факторы, позволяющие клеткам развивающегося глаза приобретать специализированные характеристики, необходимые для обеспечения зрения.

Сетчатка содержит два типа клеток-фоторецепторов: палочки и колбочки, обеспечивающие соответственно ночное и дневное зрение. При пигментной дегенерации сетчатки первыми погибают палочки, что лишает пациента способности видеть в темноте. Дневное зрение часто полностью сохраняется в течение определенного времени, однако и оно со временем угасает в результате гибели колбочек.

Авторы идентифицировали несколько генов, активность которых характерна исключительно для палочек или колбочек, но не для двух типов фоторецепторов одновременно. Одним из таких генов является ген Nrl, белковый продукт которого определяет дифференцировку клеток развивающегося глаза в палочки. Блокирование активности этого гена в клетках мышиного эмбриона приводит к появлению животных, сетчатка которых содержит только колбочки.

Ученые решили проверить, возможна ли подобная метаморфоза во взрослом возрасте. Для этого они создали мышиную модель пигментной дегенерации сетчатки с регулируемой активностью гена Nrl. Оказалось, что блокирование активности Nrl во взрослом организме приводит к частичному превращению палочек в колбочки. Через несколько месяцев после проведения этой процедуры, когда мыши группы контроля уже почти полностью утратили зрение, сетчатка животных экспериментальной группы демонстрировала более высокие уровни электрической активности, что свидетельствовало о сохранении зрения.

imageСветочувствительные клетки глаза формируют верхние фиолетовые и розовые слои на данных изображениях. Слева изображены клетки, репрограммирование которых повысило их устойчивость к пигментной дегенерации сетчатки, что обеспечило сохранность большего количества клеток, чем на правом изображении.

В настоящее время исследователи занимаются поиском других критических факторов развития, которые обеспечат более полную трансформацию палочек в колбочки.

Они надеются, что эта манипуляция поможет облегчить проявления и других заболеваний, при которых первыми погибают палочки, таких как макулярная дегенерация.

Статья C. L. Montana et al. Reprogramming of adult rod photoreceptors prevents retinal degeneration опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Евгения Рябцева Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Washington University School of Medicine: Altering eye cells may one day restore vision.

29.01.2013

Читать статьи по темам:

генетически модифицированные животные генная инженерия зрение Ошибка в тексте? Выдели ее и нажми ctrl + enterназад

Орган зрения представлят собой один из важнейших органов чувств, доступных человеку, ведь около 70% информации о внешнем мире человек воспринимает через зрительные анализаторы. Орган зрения или зрительный анализатор – это не только глаз. Собственно глаз – это периферическая часть органа зрения.

Информация, полученная при помощи аппарата глазного яблока, передается по зрительным путям (зрительный нерв, перекрест зрительных нервов, зрительный тракт) сначала в подкорковые центры зрения (наружные коленчатые тела), затем по зрительной лучистости и зрительному пучку Грациоле в высший зрительный центр в затылочных долях головного мозга.

В 

Периферическая часть органа зрения это:

– глазное яблоко,

– защитный аппарат глазного яблока (верхнее и нижнее веки, глазница),

– придаточный аппарат глаза (слезная железа, ее протоки, а также глазодвигательный аппарат, состоящий из мышц).

В 

Глазное яблоко

Глазное яблоко занимает основное место в орбите или глазнице, которая является костным вместилищем глаза и служит также для его защиты. Между глазницей и глазным яблоком находится жировая клетчатка, которая выполняет амортизирующие функции и в ней проходят сосуды, нервы и мышцы. Глазное яблоко весит около 7 грамм.

В 

Глазное яблоко представляет собой сферу диаметром около 25 мм, состоящую из трёх оболочек. Наружная, фиброзная оболочка состоит из непрозрачной склеры толщиной около 1 мм, которая спереди переходит в роговицу.

В 

image

Снаружи склера покрыта тонкой прозрачной слизистой оболочкой – конъюнктивой. Средняя оболочка называется сосудистой. Из её названия понятно, что она содержит массу сосудов, питающих глазное яблоко. Она образует, в частности, цилиарное тело и радужку. Внутренней оболочкой глаза является сетчатка.

В 

Мышцы глаз

Глаз имеет также придаточный аппарат, в частности, веки и слёзные органы. Движениями глаз управляют шесть мышц – четыре прямые и две косые. По своему строению и функциям глаз можно сравнить с оптической системой, например, фотоаппарата. Изображение на сетчатке (аналог фотоплёнки) образуется в результате преломления световых лучей в системе линз, находящихся в глазу (роговица и хрусталик) (аналог объектива). Рассмотрим, как это происходит подробнее.

В 

Строение переднего отрезка глаза

Свет, попадая в глаз, сначала проходит через роговицу – прозрачную линзу, имеющую куполообразную форму (радиус кривизны примерно 7,5 мм, толщина в центральной части примерно 0,5 мм). В ней отсутствуют кровеносные сосуды и имеется много нервных окончаний, поэтому при повреждениях или воспалении роговицы развивается так называемый роговичный синдром, (слезотечение, светобоязнь и невозможность открыть глаз).

В 

Передняя поверхность роговицы покрыта эпителием, который обладает способностью к регенерации (восстановлению) при повреждении. Глубже располагается строма, состоящая из коллагеновых волокон, а изнутри роговица покрыта одним слоем клеток – эндотелием, который при повреждении не восстанавливается, что приводит к развитию дистрофии роговицы, то есть к нарушению её прозрачности.

В 

Роговица и радужка

Роговица – это линза, на долю которой приходится 40 диоптрий из всех 60 диоптрий общей преломляющей силы глаза. То есть, роговица – самая сильная линза в оптической системе глаза. Это является следствием разницы показателей преломления воздуха, находящегося перед роговицей, и показателя преломления её вещества.

Выйдя из роговицы, свет попадает в заполненную жидкостью так называемую переднюю камеру глаза – пространство между внутренней поверхностью роговицы и радужкой.

В 

Радужка представляет собой диафрагму с отверстием в центре – зрачком, диаметр которого может меняться в зависимости от освещения, регулируя поток света, попадающего в глаз.

В 

Периферия роговицы по всей окружности практически соединяется с радужкой, образуя так называемый угол передней камеры, через анатомические элементы которого (шлеммов канал, трабекула и другие образования, имеющие общее название – дренажные пути глаза), происходит отток жидкости, постоянно циркулирующей в глазу, в венозную систему. За радужкой располагается хрусталик – ещё одна линза, преломляющая свет. Оптическая сила этой линзы меньше, чем у роговицы – она составляет примерно 18-20 диоптрий. Хрусталик по всей окружности имеет похожие на нити связочки (так называемые цинновые), которые соединяются с цилиарными мышцами, располагающимися в стенке глаза. Эти мышцы могут сокращаться и расслабляться. В зависимости от этого цинновы связки могут также расслабляться или натягиваться, в результате чего радиус кривизны хрусталика меняется – поэтому человек может видеть чётко как вблизи, так и вдали.

В 

Эта способность, называемая аккомодацией, с возрастом (после 40 лет) теряется из-за уплотнения вещества хрусталика – зрение вблизи ухудшается.

В 

Хрусталик

Хрусталик по своему строению похож на имеющую одну косточку ягоду– в нём есть оболочка – капсульный мешок, более плотное вещество – ядро (напоминающее косточку), и менее плотное вещество (напоминающее мякоть ягоды) – хрусталиковые массы. В молодости ядро хрусталика мягкое, однако, к 40-50 годам оно уплотняется. Передняя капсула хрусталика обращена к радужке, задняя – к стекловидному телу, а границей между ними служат цинновы связки. Вокруг экватора хрусталика, по всей его окружности располагается цилиарное тело, являющееся частью сосудистой оболочки. Оно имеет отростки, которые вырабатывают внутриглазную жидкость. Эта жидкость через зрачок попадает в переднюю камеру глаза и через угол передней камеры удаляется в венозную систему глаза. Баланс между продукцией и оттоком этой жидкости очень важен, так как его нарушение приводит к развитию глаукомы.

В 

Строение заднего отрезка глаза

Стекловидное тело

В За хрусталиком располагается стекловидное тело. Основными функциями стекловидного тела являются поддержание формы и тонуса глазного яблока, проведение света, участие во внутриглазном обмене веществ. Как преломляющая среда оно слабое. При исследовании в проходящем свете нормальное стекловидное тело кажется абсолютно прозрачным.

В 

Оно имеет желеобразную структуру в большинстве случаев, однако иногда оно может разжижаться. С другой стороны, в нем могут появляться уплотнённые участки в виде нитей или глыбок, наличие которых пациент ощущает в виде “мушек” и плавающих точек. В некоторых местах стекловидное тело тесно спаяно с сетчаткой, поэтому при образовании в нём уплотнений, стекловидное тело может тянуть на себя сетчатку, иногда вызывая ее отслойку.

В 

Сетчатка глаза

После прохождения через все вышеперечисленные структуры свет попадает на сетчатку, играющую в глазу роль фотоплёнки. Состоящая из десяти слоёв, сетчатка предназначена для преобразования световой энергии в энергию нервного импульса. Трансформация световой энергии в сетчатке осуществляется благодаря сложному фотохимическому процессу, сопровождающемуся распадом фотореагентов с последующим восстановлением и при участии витамина А и других веществ.

В 

Миллионы маленьких клеток сетчатки, называемые фоторецепторами (палочки и колбочки), превращают световую энергию в энергию нервных импульсов и посылают её в мозг. Общее число колбочек в сетчатке человеческого глаза равно 7 млн, палочек – 130 млн. Палочки обладают очень высокой световой чувствительностью, обеспечивают сумеречное и периферическое зрение. Колбочки выполняют тонкую функцию: центральное форменное зрение и цветоощущение. Наивысшими зрительными функциями обладает центральная часть сетчатки, называемая желтым пятном (macula lutea). Такое название происходит от желтой окраски ямки желтого пятна (fovea).

В 

Центральное углубление (foveola), диаметр которого равен 0,2-0,4 мм – самое тонкое место сетчатки, не более 0,18 мм толщиной. Сетчатка здесь состоит почти исключительно из одних зрительных клеток.

В 

Нервные импульсы собираются с сетчатки зрительным нервом, который состоит примерно из 1 миллиона нервных волокон. Таким образом, информация передаётся в затылочную долю мозга, где анализируется зрительное изображение.

В 

Повреждение, травма или сдавление зрительного нерва на любом уровне приводят к практически необратимой потере зрения даже при нормальном функционировании остальных анатомических структур глаза и прозрачности глазных сред.

В 

Исходя из выше изложенного можно сказать, что орган зрения это тончайшая система, все звенья которой функционируют в тесном взаимодействии друг с другом и нарушение в работе хотя бы одного из них ведет к снижению зрения.

Консультация врача, другие материалы автора

В 

Читайте также о болезнях глаз:

Макулодистрофия

09.06.2021 / 00:55 image Оптогенетика дает надежду многим потерявшим зрение людям. Фото: Григорий Сысоев / ТАСС Ученые с помощью методов генной инженерии вернули зрение слепому человеку, что недавно казалось фантастикой. Эту сенсацию корреспондент “РГ” попросил прокомментировать директора Института эволюционной физиологии и биохимии РАН, доктора биологических наук Михаила Фирсова.

Сообщение о том, что абсолютно слепому человеку группа французских и швейцарских ученых вернула зрение, обошло все мировые СМИ. Стало сенсацией, некоторые подавали его почти как чудо: слепой прозрел! Это действительно так?

читайте также–> image –>image Российские ученые разработали технологию воспроизведения снов

Михаил Фирсов: Ну про чудо, это слишком сильно. На самом деле наука уже умеет возвращать зрение полностью слепым людям. Для этого в глаз вставляется специальный чип, с помощью которого человек может различать крупные предметы. Это очень сложная система, операция длится около восьми часов, ее проводит бригада первоклассных врачей. Ее стоимость – миллионы долларов. Как правило, такие операции успешны, но есть серьезное но… Дело в том, что чип работает не долго, он зарастает тканью, покрывается слизью. Поэтому чип служит максимум 2-3 года. А повторные операции невозможны.

То есть прозрение длится недолго. Но в данном случае речь идет о другой технологии?

Михаил Фирсов: Совершенно верно. Это оптогенетика, которая уже названа одной из самых перспективных наук среди появившихся в последнее время. Если для введения чипа бригада суперврачей должна работать восемь часов, то оптогенетика позволит прозреть за один укол в глазное яблоко, который в любой клинике может сделать даже медсестра. В чем суть этой технологии? В нейроны клеток встраиваются гены, которые кодируют наработку светочувствительных белков. В частности, это так называемые канальные родопсины, которые в 2004 году были открыты у зеленых водорослей. А воздействуя на эти белки светом, можно управлять нейронами, что открывает самые неожиданные перспективы в разных сферах науки. Например, нейрофизиологи пытаются таким методом лечить эпилепсию. Известно, что во время приступа в мозгу резко усиливаются так называемые синхронные волны. Чтобы их подавить, можно вставить в мозг светочувствительные белки и попробовать светом подавать сигнал в противофазе и подавить эти волны. Пока такой подход на уровне идеи, но может оказаться очень перспективным.

Новая технология сможет лечить светом эпилепсию и глухоту

Как я понимаю, для борьбы со слепотой гены этих водорослей вводятся в глаз пациента, и он прозревает. Фактически в глазу появляется новая зрительная матрица, новые палочки и колбочки, про которые мы знаем еще со школы.

Михаил Фирсов: Да. Но прозрение наступает не сразу. Надо несколько месяцев, чтобы в глазу было наработано большое количество светочувствительных клеток. Но это не все. Человека надо научить видеть в прямом смысле этого слова. Да-да, не удивляйтесь, именно научить. Дело в том, что эта ситуация для мозга довольно ненормальна. У него появились новые пути обработки информации, мозг должен к ним приспособиться, а для этого требуются тренировки.

читайте также–> image –>image Ученые рассказали о медицине через 30 лет

Что же видит прозревший?

Михаил Фирсов: На данный момент авторы исследования сообщают, что после семи месяцев после начала испытания пациент смог определить количество различных предметов – например двух-трех тетрадей, лежащих на столе. То, что зрение работало, было видно и по электроэнцефалограмме, указывавшей на зрительную активность мозга. Правда, способность видеть возвращалась лишь частично – пациент не различал лица и не мог читать.

Но если вводить больше светочувствительных белков, наверняка зрение улучшится? То есть путь к прозрению человека проторен. Теперь надо только копать эту “золотую жилу”?

Михаил Фирсов: Именно этим сейчас занимаются в многих лабораториях мира, в том числе и в нашем институте. Скажем, ученые ищут новые, более эффективные белки. И уже проведены эксперименты на одном из видов белков, у которых светочувствительность в 100 раз выше, чем у зеленых водорослей. Кроме того, рассматриваются разные варианты введения генов в глазное яблоко. Дело в том, что в сетчатке есть три слоя, и в зависимости от того, куда вводятся светочувствительные белки, эффект может быть разный.

читайте также–> image –>image Проведено крупнейшее генетическое исследование сверхдолгожителей

В этой работе речь идет о конкретной болезни – пигментный ретинит. А может эта технология помочь при других заболеваниях глаз?

Михаил Фирсов: Да, такие эксперименты уже проводятся. Надо подчеркнуть, что оптогенетика лечит не сами болезни, а помогает устранить их последствия. Возможно, эту технологию можно применить и для лечения глухоты. Вставлять в ухо светочувствительные белки и работать не на звуковой волне, а на световой. Для этого звуковую волну надо преобразовать в световую и воздействовать ею на светочувствительные клетки.

Справка “РГ”

В 1979 году один из “отцов” двойной спирали ДНК, лауреат Нобелевской премии Френсис Крик предложил использовать свет для управления отдельным нейроном. Понадобилось более 25 лет, что из этой идеи родилась новая наука оптогенетика и революционная технология для прорывных исследований в медицине.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий