Language
Country/Area
No result found
Microverse tế bào: Tại sao các tế bào hạch võng mạc có thể nhận ra các chấm chuyển động?
Trong võng mạc của mắt chúng ta, các tế bào hạch võng mạc (RGC) đóng một vai trò quan trọng. Những tế bào này không chỉ nhận tín hiệu ánh sáng từ bên trong võng mạc mà còn chịu trách nhiệm chuyển đổi thông tin này thành tín hiệu thần kinh truyền đến các khu vực khác của não. Nghiên cứu cho thấy đặc điểm cấu trúc của tế bào hạch võng mạc cho phép chúng nhận biết chính xác các chấm chuyển động nhỏ, một khả năng rất quan trọng đối với sự sống sót của sinh vật.
Chức năng chính của tế bào hạch võng mạc là chuyển đổi thông tin thị giác thành điện thế hoạt động và truyền chúng đến các vùng khác nhau của não để xử lý.
Tế bào hạch võng mạc nằm trong lớp tế bào hạch bên trong võng mạc và được kết nối với hai loại tế bào trung gian: tế bào lưỡng cực và tế bào thần kinh gian võng mạc. Những tế bào này phối hợp với nhau để cho phép các tế bào hạch võng mạc phản ứng với chuyển động của các vật thể nhỏ. Đặc biệt, các tế bào thần kinh nội tạng hẹp đặc biệt quan trọng trong việc tạo ra các tiểu đơn vị chức năng trong lớp tế bào hạch.
Theo dữ liệu mới nhất, võng mạc của con người chứa khoảng 700.000 đến 1,5 triệu tế bào hạch võng mạc. Xét rằng có khoảng 4,6 triệu tế bào hình nón và 92 triệu tế bào hình que trong võng mạc của con người, điều này có nghĩa là mỗi tế bào hạch võng mạc nhận được thông tin đầu vào trung bình từ khoảng 100 tế bào hình que và tế bào hình nón. Tuy nhiên, những con số này khác nhau đáng kể giữa các cá nhân và vị trí võng mạc. Khi chúng ta tập trung vào khu vực điểm vàng trung tâm, một tế bào hạch chỉ có thể giao tiếp với năm cơ quan cảm quang, nhưng ở rìa võng mạc, một tế bào hạch có thể nhận thông tin từ hàng nghìn cơ quan cảm quang.
Tốc độ phản ứng và độ nhạy của tế bào hạch võng mạc khác nhau tùy theo loại. Có ba loại chính: loại W, loại X và loại Y, mỗi loại có chức năng khác nhau.
Tế bào hạch loại W, tế bào hạch loại X và tế bào hạch loại Y được phân biệt không chỉ dựa vào kích thước tế bào mà còn dựa vào đặc điểm phản ứng của chúng với các kích thích thị giác. Sự phân bố rộng rãi của các tế bào này cho phép võng mạc phát hiện các chuyển động và thay đổi khác nhau trong ánh sáng, từ đó nâng cao khả năng sống sót của động vật.
Chức năng và phản ứng
Khi các tế bào hạch võng mạc bị kích thích, phản ứng của chúng có thể dẫn đến tăng điện thế hoạt động, một hiện tượng gọi là khử cực. Ngược lại, việc ức chế một kích thích sẽ làm giảm tần số điện thế hoạt động của nó. Những điện thế hoạt động như vậy rất quan trọng cho hoạt động hiệu quả của não vì chúng tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền tín hiệu thần kinh đồng thời cho phép não diễn giải một cách hiệu quả những thay đổi nhanh chóng trong môi trường xung quanh.
Sự phát triển của tế bào hạch
Quá trình phát triển của tế bào hạch võng mạc khá phức tạp và thường bắt nguồn từ giai đoạn đầu phát triển của phôi thai. Ở chuột, những tế bào này được sinh ra từ ngày phôi thai thứ 11 đến vài ngày trước khi sinh và ở người từ tuần thai thứ 5 đến tuần thứ 18. Các tế bào hạch võng mạc sớm mở rộng quá trình phát triển tế bào của chúng dọc theo màng giới hạn bên trong và bên ngoài của võng mạc. Giai đoạn này rất quan trọng vì nó liên quan đến sự hình thành và hướng dẫn chính xác về chiều dài dây thần kinh. Sau đó, chúng phát triển về phía đĩa quang để tạo thành dây thần kinh thị giác và những quá trình này cuối cùng mang tín hiệu đến các vùng khác nhau của não.
Lác và tầm nhìn
Tế bào hạch võng mạc cũng đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình xử lý hình ảnh. Khi các tế bào hạch này truyền chung thông tin hình ảnh từ võng mạc, những tín hiệu này sẽ được gửi đến nhiều vùng não như đồi thị và vùng dưới đồi để phân tích thêm. Thông qua quá trình này, động vật có thể phát hiện các vật thể chuyển động, điều này rất quan trọng để săn mồi, trốn thoát kẻ săn mồi hoặc điều hướng trong môi trường đông đúc.
Ngay cả một tỷ lệ nhỏ tế bào hạch võng mạc cũng có thể có chức năng không tạo hình ảnh, tham gia vào các quá trình sinh lý như nhịp sinh học và phản xạ đồng tử.
Tác động bệnh lý
Sức khỏe và chức năng của các tế bào hạch võng mạc không phải lúc nào cũng ổn định và một số tình trạng bệnh lý nhất định có thể ảnh hưởng đến khả năng dẫn truyền của chúng. Ví dụ, một trong những dấu hiệu đặc trưng của bệnh tăng nhãn áp là sự thoái hóa các sợi trục của tế bào hạch võng mạc, dẫn đến mất thị lực. Vì vậy, việc theo dõi sức khỏe của tế bào hạch võng mạc là rất quan trọng để chẩn đoán và điều trị các rối loạn thị giác.
Kết luận
Là một phần quan trọng của hệ thống thị giác, các tế bào hạch võng mạc có cấu trúc và chức năng độc đáo giúp chúng xác định một cách hiệu quả các điểm chuyển động trong môi trường xung quanh. Sau khi hiểu nguyên lý hoạt động của các tế bào này, chúng ta không thể không nghĩ: trong nghiên cứu trong tương lai, liệu chúng ta có thể tìm hiểu sâu hơn về tiềm năng của các tế bào này và khám phá thêm những bí ẩn về vai trò của chúng trong nhận thức thị giác không?
