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Zusammenfassung 3

Signalwandlung und Signalübertragung: Die zwei Seiten eines Fotorezeptors

Andreas Gießl, Hanna Regus-Leidig und Johann Helmut Brandstätter

Zusammenfassung
Sehen beginnt in hochspezialisierten sensorischen Nervenzellen, den Stäbchen- und Zapfen-Fotorezeptoren. Ihre Aufgabe ist die Aufnahme und Umwandlung von Licht- teilchen in elektrische Signale, welche sie in höchster Präzision auf das nachfolgende Netzwerk der Retina übertragen. Fotorezeptoren haben die Fähigkeit, sich in ihrer Aktivität ständig den vorherrschenden Lichtverhältnissen anzupassen. Man stelle sich eine stockdunkle Nacht vor, in der es nur vereinzelte Lichtteilchen gibt, die auf die Retina treffen und von den Fotorezeptoren aufgenommen werden und im Vergleich dazu einen strahlend hellen Sonnentag mit Milliarden von Lichtteilchen, die auf die Fotorezeptoren einwirken. Auf diese Weise wird einem bewusst, dass die Fotorezeptoren zwei grundlegende Herausforderungen zu bewältigen haben: Sie müs- sen äußerst empfindlich sein – schon ein einzelnes Lichtteilchen reicht aus, um eine Aktivitätsveränderung in einem Stäbchenfotorezeptor auszulösen – und gleichzeitig müssen sie eine ungeheure dynamische Bandbreite an Lichtintensitäten wahrnehmen, die mehrere Zehnerpotenzen umfasst. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, haben die Fotorezeptoren abgegrenzte, strukturell und funktionell spezialisierte Kom- partimente entwickelt, welche in diesem Beitrag näher beschrieben werden sollen: Das Fotorezeptoraußensegment, welches die Aufgabe der Signalwandlung inne hat und die Endigungen der Fotorezeptoren mit ihren hochkomplexen Bandsynapsen, welche die Aufgabe der Signalübertragung übernehmen.

Keywords: vertebrate retina; photoreceptors; signal transduction; adaptation; connecting cilium; ribbon synapse

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