Was ist ein Fotorezeptor?
Photorezeptoren sind Nervenzellen, die lichtempfindlich sind. Diese Zellen befinden sich im Auge, so dass ein Organismus sehen kann, und der Prozess, durch den sie arbeiten, ist komplex und faszinierend. Es gibt drei Arten von Fotorezeptoren: Stäbchen, Zapfen und lichtempfindliche Ganglienzellen, die beim Sehen jeweils eine unterschiedliche Rolle spielen.
Wenn ein Photorezeptor Licht ausgesetzt wird, werden lichtempfindliche Proteine im Neuron stimuliert, was eine Reihe von Reaktionen auslöst, die das Licht in ein Signal umwandeln, das vom Gehirn gelesen werden kann. Dieser Vorgang erfolgt im Bruchteil einer Sekunde und ermöglicht es einem Fotorezeptor, dem Gehirn ständig Informationen über die visuelle Umgebung zur Verfügung zu stellen. Bestimmte Fotorezeptoren sind für bestimmte Spektren sensibilisiert, und das Gehirn verwendet Informationen aus diesen Zellen, um Farben zu unterscheiden. Anstatt Farbe buchstäblich zu sehen, reagiert der Photorezeptor auf bestimmte Spektren, und das Gehirn mittelt die Antworten, um zu bestimmen, was das Auge sieht.
Photorezeptorzellen, die für bestimmte Spektren sensibilisiert wurden, werden als Kegel bezeichnet. Diese Zellen ermöglichen es den Menschen, die Farbe zu „sehen“. Diese Zellen haben eine kegelartige Form, wenn sie unter Vergrößerung betrachtet werden, um den Namen zu erläutern, und sie benötigen helles Licht, um effektiv zu funktionieren. Stäbchen arbeiten dagegen bei sehr schlechten Lichtverhältnissen, unterscheiden die Farben jedoch nicht gut. Viele Organismen haben eine Mischung aus Stäbchen und Zapfen, die ein Gleichgewicht zwischen der Fähigkeit, im Dunkeln gut zu sehen, und der Fähigkeit, Farben zu unterscheiden, herstellen soll.
Die dritte Art von Photorezeptor, die photosensitiven Ganglienzellen, scheinen eine Rolle im Tagesrhythmus zu spielen, und sie können auch die Pupillengröße steuern, indem sie das Gehirn mit Informationen darüber versorgen, wie viel Licht verfügbar ist. Neben Stäbchen und Zapfen befinden sich die lichtempfindlichen Ganglienzellen in der Netzhaut des Auges. Diese Zellen wurden in den 1990er Jahren entdeckt, lange nachdem Stäbchen und Zapfen festgestellt worden waren. Forscher haben diese Zellen untersucht, indem sie Probanden mit blockierten Einträgen von Stäbchen und Zapfen untersuchten.
Damit Photorezeptoren richtig funktionieren, benötigen sie eine konstante Versorgung mit den Proteinen, die sie zum Nachweis von Licht verwenden. Eines dieser Proteine wird bekanntermaßen aus Vitamin A synthetisiert, weshalb die Menschen ermutigt werden, viel von diesem Vitamin in ihre Ernährung aufzunehmen. Mangelernährung kann zu einer verminderten Produktion dieser Proteine führen und Sehstörungen verursachen. Einige Beispiele von Proteinen, die in Photorezeptoren gefunden werden, umfassen: Melanopsin, Opsin und Retinal.