BLINDE MUIZEN KUNNEN MET ZENUWNET DAG EN NACHT WAARNEMEN

Muizen zonder lichtreceptoren (kegeltjes en staafjes) in hun netvlies kunnen toch het licht-donkerritme van dag en nacht waarnemen, dankzij een netwerk van lichtgevoelige zenuwuitlopers in het netvlies. Ignacio Provencio en zijn collega's van de Uniformed Services University in Bethesda ontdekten dit lichtgevoelige zenuwnetwerk in het netvlies van muizen met behulp van fluorescerende antilichamen die gericht waren tegen het pigment melanopsine (Nature, 31 jan.).

Het is hoogst opmerkelijk dat het lichtgevoelige zenuwnetwerk in het veel bestudeerde oog niet eerder is opgevallen. Pas met een speciale kleuring die de exacte locatie van het lichtgevoelige pigment melanopsine weergaf, openbaarde de structuur zich aan de onderzoekers. Provencio en zijn collega's (die al langer vermoedden dat melanopsine een rol speelt bij de regulatie van de biolgische klok) zagen onder de microscoop een uitgebreid netwerk van zenuwuitlopers oplichten. Op een dwarsdoorsnede van het netvlies was het lichtgevoelige netwerk zichtbaar als twee onderling verbonden lagen van zenuwuitlopers die zich tussen de ganglia en de laag met staafjes en kegeltjes bevomden. De ragfijne bedrading was verbonden met de eveneens oplichtende cellichamen van de zogeheten retinale ganglioncellen. Uit eerder onderzoek is gebleken dat deze ganglioncellen uitlopers hebben die in verbinding staan met de suprachiasmatische kern (SCN) in de hersenen. Neurobiologen zien de SCN als `de zetel van de biologische klok', de plaats waar het 24-uursritme van activiteit wordt gegenereerd.

Om het verschil tussen dag en nacht waar te nemen en het activiteitenpatroon daarop af te stemmen heeft een dier een lichtdetectiesysteem nodig dat een algemene indruk geeft of het op een bepaald moment `dag' of `nacht' is. In theorie zouden de kegeltjes en staafjes deze rol kunnen vervullen, bijvoorbeeld door de totale hoeveelheid opgevangen licht bij elkaar op te tellen of deze van een bepaalde periode te middelen. Het nu gevonden lichtgevoelige zenuwnetwerk duidt er echter op dat muizen, en misschien ook andere (zoog-)dieren, hiervoor een apart anatomisch systeem hebben. Dat zou ook een anatomische verklaring bieden voor een eerdere waarneming: blinde muizen zonder staafjes en kegeltjes in ogen kunnen hun biologische klok in een experimenteel veranderd licht-donkerregime nog wel bijstellen, maar muizen waarvan beide ogen geheel verwijderd zijn reageren daar niet meer op.