Nuevos hallazgos sobre la visión

La retina está expuesta a intensidades visuales que pueden variar en diferentes órdenes de magnitud. No obstante, el rango dinámico de los fotorreceptores en la retina es más limitado y la sensibilidad lumínica de los mismos es uniforme. El concepto tradicional es que el circuito neuronal en la retina se adapta para aumentar su rango dinámico. No obstante, es posible que este matiz dependa de otro tipo de plasticidad: la facilitación.

El proyecto SYNAPSE TRANSMISSION (Synaptic mechanisms underlying neural coding in the retina during visual response) combinó la microscopia de multifotones con nuevos indicadores ópticos codificados genéticamente utilizando la retina de las larvas de pez cebra como sistema modelo. El objetivo fue determinar qué ocurre durante la sinapsis de células bipolares y células amacrinas en la retina bajo diferentes iluminaciones en contraste.

Con esta metodología, los resultados de la investigación inicial demostraron que diferentes terminales sinápticas de una misma célula bipolar pueden transmitir información de forma diferente a posteriores células ganglionares postsinápticas. Este registro «multiplexado» amplía el repertorio del procesamiento y de los registros sinápticos y podría aplicarse en otras áreas del cerebro. Los resultados preliminares de la investigación incitan a continuar investigando en esta área.

Los científicos de SYNAPSE TRANSMISSION también estudiaron los registros sinápticos en terminales de células bipolares y amacrinas con y sin células de Müller. Se aplican variaciones en las intensidades de luminancia y contraste temporal y se observa que la retina conserva su funcionalidad, aunque con pérdidas en lo que respecta al procesamiento de la información visual.

Además de este trabajo, se desarrollaron nuevas herramientas ópticas que en un futuro serán de utilidad para el estudio de la transmisión sináptica. En primer lugar, el objetivo de los científicos fue controlar espacial y temporalmente la activación de las terminales sinápticas sin interferir en toda la célula neuronal; para esto desarrollaron un método que dirige a la canalrodopsina hacia la membrana presináptica. En segundo lugar, se inició un proyecto de colaboración con el fin de desarrollar nuevos indicadores ópticos con corrimiento al rojo del espectro para controlar las señales del glutamato en las terminales sinápticas.

Existen otros sistemas sensoriales con dificultades similares. Por lo tanto, los resultados de la investigación de SYNAPSE TRANSMISSION contribuyen a una mejor comprensión de la función neuronal y sináptica y de los mecanismos de los circuitos que codifican la información sensorial.