Wetenschappers identificeren het belangrijkste mechanisme van neuronale groei dat cruciaal is voor 3D-visie

Wetenschappers in Montreal hebben een sleutelmechanisme geïdentificeerd dat betrokken is bij de ontwikkeling van neuronen die cruciaal zijn voor het bemiddelen in binoculair zicht, waardoor mensen de wereld in drie dimensies kunnen zien.

Het werk werd geleid door Michel Cailleuete, hoogleraar geneeskunde aan de Universiteit van Montreal in de Cellular Neurobiology Research Unit van het Montreal Institute of Clinical Research. Het verscheen deze maand in Celrapporten.

Om de wereld in 3D te zien, bekijken onze ogen een object vanuit twee verschillende delen van het netvlies, een dunne laag weefsel aan de achterkant van het oog die licht omzet in biologische signalen. Door de overlap van deze twee gezichtsvelden kunnen we de diepte, afstand en snelheid van een object bepalen en snelle, soms levensreddende beslissingen nemen. Cruciaal voor dit proces is de juiste ontwikkeling van de zenuwen van het oog naar de hersenen.

Wanneer deze zenuwcellen, retinale ganglioncellen genaamd, projecties naar de hersenen sturen via de oogzenuw, blijven ze aan dezelfde kant of steken ze over naar de andere helft van de hersenen. Het is de balans tussen deze projecties die ons in staat stelt de wereld in 3D te zien, maar tot nu toe werd slecht begrepen hoe we dit konden controleren.

Het werk van Kaiwete en collega’s vertegenwoordigt een belangrijke stap vooruit in de richting van het oplossen van dit mysterie.

Er is een nieuw gen ontdekt

In hun onderzoek identificeerden de wetenschappers een gen genaamd Pou3f1.

Het fungeert als een hoofdregulator die de expressie van tientallen andere genen controleert, die samen de volledige instructies genereren om ervoor te zorgen dat retinale ganglioncellen projecties naar de tegenovergestelde hersenhelft sturen.

De onderzoekers toonden aan dat het tot expressie brengen van Pou3f1 in retinale stamcellen voldoende is om hen te dwingen retinale ganglioncellen te worden die projecties naar de oogzenuw sturen.

“Ons werk identificeert Pou3f1 als een kritische regulator van de processen die ten grondslag liggen aan het binoculaire zicht bij zoogdieren en als een potentiële kandidaat voor regeneratie en herstel van het visuele systeem”, zegt Thomas Brown, promovendus in Kaiwit’s laboratorium en co-eerste auteur van de studie. Oud-leerling Michelle Fries.

“Zenuwen zijn de routes voor informatie, en als ze geen informatie naar het juiste deel van de hersenen kunnen sturen, leidt dit tot ernstige problemen, zoals is waargenomen bij verblindende oogziekten zoals glaucoom”, aldus Christine Jolicour, medewerker senior onderzoeker in het team. Studie co-auteur.

“Ons werk helpt begrijpen hoe we een routekaart voor visuele informatie kunnen opstellen en werpt licht op hoe zenuwen het juiste deel van de hersenen bereiken, wat belangrijke informatie is om regeneratieve benaderingen voor verschillende neurodegeneratieve ziekten te helpen ontwikkelen”, concludeerde Kaiwete.