¿Cuál es la conectividad entre las células bipolares en el centro y fuera del centro?

  1. ¿Los fotorreceptores de bastones solo forman sinapsis con células bipolares en el centro (y células ganglionares en el centro en el siguiente paso)? Si es así, ¿por qué es eso?
  2. ¿Por qué las celdas de varilla solo se conectan a las celdas en el centro, mientras que los conos se conectan tanto al encendido como al apagado?
  3. ¿Estoy en lo correcto al decir que lo que sucede en la célula bipolar como respuesta al estímulo de luz en un fotorreceptor depende de i) si es una célula bipolar en el centro o fuera del centro y, por supuesto, dónde se enfoca el estímulo de luz en el célula bipolar (periferia o centro), o ii) ¿Qué tipo de receptores tienen las células bipolares en el centro y fuera del centro? Esta es la parte en la que realmente me confundo, porque leí en alguna parte que qué tipo de receptores tienen las células bipolares On/Off-center, ¿no es algo inamovible? Entonces, decir que las células bipolares en el centro tienen receptores AMPA y, como resultado, reaccionarán de una manera específica a una menor liberación de glutamato, ¿sería incorrecto?
  4. ¿Cómo funciona esta liberación de neurotransmisor junto con los estímulos centrales/periféricos? Déjame probar y usar un ejemplo, tienes una celda bipolar en el centro. ¿Qué sucederá si la luz se enfoca en el centro del campo receptivo de esta célula? ¿Y qué pasará si se centra en la periferia? Digamos que la luz que incide en el centro del campo receptivo de esta célula hace que se despolarice. Pero, ¿es realmente la luz que golpea el centro lo que causa este efecto, o es la disminución en la liberación de glutamato del fotorreceptor lo que causa este efecto? Si es lo último, ¿qué importa realmente si la luz incide en la periferia o en el centro del campo receptivo de la célula bipolar? El fotorreceptor está hiperpolarizado por la luz de cualquier manera y se liberará menos glutamato pase lo que pase.
  5. Además, para que esto tenga sentido, la luz que ingresa al ojo es absorbida por las moléculas de pigmento de los fotorreceptores, pero parte de la luz también tiene que golpear el campo receptivo de la célula bipolar para decidir qué señal transmitir. Entonces, ¿no toda la luz es absorbida por los fotorreceptores?
  6. Si la luz incide en la periferia de una célula bipolar en el centro, tendrá un efecto inhibidor, ¿no es así? Y al revés, si la luz incide en el centro del campo receptivo de las células, ¿obtendrá un efecto excitatorio? Pero tengo curiosidad sobre cómo esto también tiene que ver con el tipo de receptor que tiene la célula bipolar en el centro (AMPA o MGluR6).
Limítese a una pregunta clara por publicación.
Le sugiero que divida esto en varias preguntas más simples.

Respuestas (1)

En primer lugar, la publicación es bastante larga y contiene varias subpreguntas. Responderé a las dos primeras preguntas en detalle, pero solo después de comenzar con una descripción general abstracta de la fotorrecepción en la retina. Aparentemente, su comprensión básica de los fotorreceptores y las neuronas visuales secundarias es incorrecta. Aclarar el funcionamiento neurofisiológico general de la retina debería ayudarlo a comprender las preguntas 3 a 6.

Sinopsis del flujo de información en la retina: sensación de luz
En la Fig. 1 se muestra un esquema de la retina. Básicamente consta de tres capas. La capa uno contiene los fotorreceptores, a saber, los bastones y los conos. Estas neuronas sensoriales primarias absorben la luz con fotopigmentos y generan señales eléctricas en respuesta a eso. Los fotorreceptores, a su vez, se conectan a la segunda capa, a saber, células bipolares, células horizontales y células amacrinas. Estas células son responsables de la estructura central y envolvente del campo receptivo de la última capa de células (Fig. 2), a saber, las células ganglionares de la retina en la parte frontal de la retina, cuyos axones atraviesan la superficie de la retina y forman el nervio óptico (Kolb, 2017) .

retina
Figura 1. Retina. fuente: Grupo Quasar

Tenga en cuenta que no hay células sensibles a la luz en la retina además de los bastones y los conos (salvo las células ganglionares de la melanopsina de la retina, pero olvídelo por simplicidad). Este detalle básicamente debería aclarar las subpreguntas 3 a 6 en su publicación. Las dos primeras cuestiones las abordaré a continuación.

fuera del centro
Fig. 2. Respuestas del centro ON y OFF. fuente: Universidad McGill

Con respecto al sistema bipolar retiniano y sus dos primeras preguntas:

  1. ¿Los fotorreceptores de bastones solo forman sinapsis con células bipolares en el centro (y células ganglionares en el centro en el siguiente paso)?
    y

  2. ¿Por qué las celdas de varilla solo se conectan a las celdas en el centro, mientras que los conos se conectan tanto al encendido como al apagado?

Las células bastoncillo bipolares en la retina de los mamíferos son del tipo ON. A diferencia del sistema de conos, las señales de las células bipolares de bastones se dividen en componentes ON y OFF por las células amacrinas. El sistema de conos se apoya entonces sobre el sistema de conos; Las señales de varilla ON fluyen desde los bipolares de varilla a las células amacrinas y luego a las células bipolares de cono ON. Las señales de Rod OFF se generan entre las células amacrinas y las células bipolares de cono OFF (Nelson & Connaughton, 2017) . Consulte la Fig. 3 para obtener una descripción general de la conectividad retiniana entre las células bipolares de bastón y cono.

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Figura 3. Circuito retinal. fuente: Nelson & Connaughton (2017)

Referencias
- Gouras, Color Vision: En: Webvision: La organización de la retina y el sistema visual (2017)
- Kolb, Anatomía simple de la retina. n: Webvision: La organización de la retina y el sistema visual (2017)
- Nelson & Connaughton, Bipolar Cell Pathways. En: Webvision: La organización de la retina y el sistema visual (2017)

Esta es una gran respuesta, creo que vale la pena agregar que hay más que solo células bipolares ON/OFF, alrededor de 11 según Nelson y Connaughton. Hay un poco más sobre tipos específicos de células bipolares OFF aquí: ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26500507 . Entonces, es posible que las diferentes clases de células bipolares tengan receptores ligeramente diferentes, o respondan de manera ligeramente diferente, por lo que "no es inamovible".