Øjet registrerer bevægelser på en hidtil ukendt måde
Det er afsløret ved hjælp af et målsøgende virus. Metoden kan også bruges til at undersøge andre sanser hos pattedyr.
Når det handler om at registrere bevægelser, arbejder synssansen hos pattedyr helt anderledes, end videnskaben hidtil har antaget.
Det viser et dansk-israelsk forskningsprojekt, der netop er offentliggjort i form af en artikel i det videnskabelige tidsskrift Neuron.
Projektet er støttet af Lundbeckfonden, og det har været ledet af lektor Keisuke Yonehara fra Danish Research Institute of Translational Neuroscience, DANDRITE, ved Aarhus Universitet.
Forskerne har arbejdet med dyreforsøg - og det, de på den måde har været i stand til at vise, ”rokker fundamentalt ved den hidtidige forståelse af pattedyrs visuelle opfattelse af bevægelser. Både de bevægelser, der kan iagttages i det omgivende miljø, og individets visuelle opfattelse af egne bevægelser”, siger Keisuke Yonehara.
Opdagelsen er gjort ved hjælp af en metode, hvor forskerne i museforsøg arbejdede med en snedig kombination af et målsøgende virus og et laser-mikroskop:
Keisuke Yonehara og hans kolleger konstruerede et virus, som udelukkende var i stand til at trænge ind i bestemte celler i musenes nethinder – hvor det aflejrede et fluorescerende molekyle.
Cirka tre uger efter dyrene havde fået en indsprøjtning med det målsøgende virus blev de aflivet – hvorefter forskerne fjernede musenes øjne og forsigtigt løsnede nethinderne.
Nethinderne blev nu studeret under laser-mikroskop, og her kunne forskerne se reaktioner i de nethinde-celler, de ved hjælp af virusset havde forsynet med fluorescerede molekyler, fortæller Keisuke Yonehara:
”Mus og andre pattedyr har flere hundrede forskellige celler i deres nethinde. De celler, vi koncentrerede os om, havde alle at gøre med visuel observation af bevægelse. Og det var gennem disse forsøg vi kunne se, at mus – og med al sandsynlighed også mennesker -gennemfører denne fundamentale observation på en måde, der rent biologisk adskiller sig markant fra vores hidtidige antagelse”.
Det er i sig selv interessant, siger Keisuke Yonehara: ”Men det vil også være muligt at skræddersy virusser, som på tilsvarende vis kan bruges til at undersøge basale forhold i forbindelse med andre sanser hos pattedyr, fx smag, hørelse og opfattelse af farver. Og det er det videre perspektiv i vores opdagelse”.
Det sker i ’afsenderen’
Hver eneste af de milliarder af nerveceller, der findes i hjernen hos mennesker og andre pattedyr, har ’modtagere’ og ’afsendere’, som sidder på selve cellekroppen:
’Modtagerne’ – dendritterne – fanger signaler fra andre celler.
Hvorefter ’afsenderne’ – aksonerne – frigiver særlige molekyler, såkaldte neurotransmittere, der sender signalerne videre fra nervecellens krop til en nabo-nervecelles dendritter.
Og her bliver de på samme vis sendt videre til en tredje nervecelle – som så igen sender signalerne videre til en fjerde nervecelle. Og så fremdeles….
På den måde formidles konstant – på brøkdele af sekunder - myriader af signaler mellem nerve-netværk i vores hjerne.
Det er netværk, som tager sig af en mængde forskellige og livsvigtige opgaver – herunder altså at sikre, at vores sanser fungerer som de skal.
Og jo bedre man forstår, hvordan disse netværk arbejder, desto bedre er man klædt på, hvis man fx vil prøve at udvikle ny medicin mod hjernerelaterede sygdomme.
Når man taler om hvordan pattedyrhjernen visuelt opfatter bevægelse, har videnskaben indtil nu regnet med, at ’modtagerne’, dendritterne, spiller hovedrollen, fortæller Keisuke Yonehara:
”Men da vi under laser-mikroskop analyserede de nethindeceller, vi havde forsynet med fluorescerende molekyler, kunne vi se, at sådan forholder det sig slet ikke. Den måde, dyrenes nethinder registrerede og dermed beregnede bevægelser, var produktet af processer i cellernes ’afsendere’, altså i aksonerne. Og det overraskede os virkelig”.
Men hvordan kan nethinder, som er taget ud af aflivede mus, anvendes i et forsøg af denne art?
Svaret er, at nethinderne kan bruges til forsøg i op til otte timer efter dyrets død - hvis de vel at mærke udtages og opbevares på den rette måde, forklarer Keisuke Yonehara.
Læs også:
Lektor, DANDRITE, Aarhus Universitet, har af Lundbeckfonden fået en Ascending Investigator-forskningsbevilling på 5.095.870 kr...