سلول گیرنده نوری چیست؟
سلولهای گیرنده نوری یا فتورسپتورها (Photoreceptor cells)، سلول های عصبی تخصص یافته ای در شبکیه چشم (Retina) هستند که وظیفه آن ها تبدیل نور به پیام عصبی و ارسال آن به مغز می باشد و بدون این گیرنده های نوری، فرایند بینایی (Vision) غیرممکن خواهد شد و چشم تنها یک عضو بدون کارکرد خواهد بود. در آناتومی چشم انسان حدود ۱۲۰ میلیون سلول گیرنده نوری وجود دارد که اساس عملکرد دید در بینایی سنجی و ادراک بصری را تشکیل می دهند.
جایگاه گیرندههای نوری در لایههای شبکیه
گیرنده های نوری در پشت شبکیه چشم و در دورترین فاصله از مردمک قرار دارند جایی که نور پس از عبور از سایر لایه های شبکیه به آن ها می رسد و این سلول ها به طور مستقیم با لایه پیگمانته یا اپیتلیوم رنگدانه ای شبکیه (RPE) در تماس هستند که نقش حمایتی و حیاتی برای بقای آن ها دارد. سیگنال های تولید شده در فتورسپتورها از طریق سلول های دو قطبی به مسیر عصب بینایی منتقل می شوند تا فرایند بینایی کامل شود.
انواع سلولهای گیرنده نوری: تفاوت استوانهای و مخروطی
سلول های گیرنده نوری شبکیه چشم از نظر ساختار و عملکرد به چند دسته تقسیم می شوند که هرکدام نقش متفاوتی در دید شب، دید رنگی و حدت بینایی دارند و درک تفاوت این سلول ها، پاسخ مستقیم به بسیاری از پرسش های مقایسه ای کاربران درباره عملکرد چشم است.
سلولهای استوانهای (Rods)
این سلول ها مسئول دید در شب و نور کم هستند و حساسیت بسیار بالایی به نور دارند، به همین دلیل امکان دیدن در تاریکی را فراهم می کنند. سلول های استوانه ای توانایی تشخیص رنگ ندارند و تصویر ایجاد شده توسط آن ها سیاه وسفید و با حدت بینایی پایین است.
سلولهای مخروطی (Cones)
سلول های مخروطی پایه ی دید رنگی و دقیق انسان را تشکیل می دهند و بیشترین تمرکز آن ها در فووآ مرکزی (Fovea centralis) در ناحیه لکه زرد است که این سلول ها سه نوع حساس به طیف های قرمز، سبز و آبی دارند و مسئول حدت بینایی بالا و تشخیص جزئیات می باشند.
سلولهای گانگلیونی حساس به نور (ipRGC)
علاوه بر Rod و Cone، نوع خاصی از سلول های گانگلیونی به نام ipRGC نیز به نور حساس اند که نقش مستقیمی در بینایی تصویری ندارند، اما در تنظیم ریتم شبانه روزی، چرخه خواب و بیداری و سازگاری بدن با نور محیط نقش کلیدی دارند.
مکانیزم فتوترانسداکشن: چگونه نور به تصویر تبدیل میشود؟
فرایند فتوترانسداکشن (Phototransduction) زمانی شروع می شود که یک فوتون نور به رنگدانه نوری مانند رودوپسین برخورد می کند. خوب است بدانید که رودوپسین از پروتئین اوپسین و مولکول رتینال (مشتق ویتامین A) تشکیل شده است و با جذب نور، رتینال دچار تغییر شکل مولکولی (Isomerization) می شود که این تغییر، زنجیره ای از واکنش ها را فعال می کند و باعث بسته شدن کانال های یونی و ایجاد هایپرپولاریزاسیون در سلول گیرنده نوری می شود که در نتیجه، میزان ترشح ناقل عصبی گلوتامات در سیناپس کاهش می یابد و سیگنال الکتریکی از طریق مسیرهای عصبی به مغز می رسد تا تصویر نهایی تشکیل شود.
توزیع سلولها: چرا دید مرکزی واضحتر است؟
در ناحیه لکه زرد (Macula) و به ویژه مرکز آن، تراکم بالای سلول های مخروطی باعث می شود وقتی مستقیم به یک نقطه نگاه می کنیم، حدت بینایی و وضوح تصویر به بیشترین میزان برسد در مقابل، در دید محیطی (Peripheral vision) تعداد سلول های استوانه ای بیشتر است که به همین دلیل چشم در کناره ها نسبت به حرکت و تغییرات نور حساس تر عمل می کند. نقطه کور (Blind Spot) ناحیه ای از شبکیه است که محل خروج عصب اپتیک بوده و به دلیل نبود گیرنده های نوری، تصویر در آن بخش تشکیل نمی شود.
بیماریهای مرتبط با آسیب گیرندههای نوری
- کوررنگی (Color blindness) معمولا به دلیل نقص یا جهش ژنتیکی در سلول های مخروطی ایجاد می شود و توانایی تشخیص رنگ های قرمز، سبز یا آبی را مختل می کند.
- شب کوری اغلب ناشی از آسیب سلول های استوانه ای یا کمبود ویتامین A است و در بیماری هایی مانند رتینیت پیگمانتوزا با تحلیل رفتن تدریجی شبکیه دیده می شود.
- جداشدگی شبکیه به این شکل است که ارتباط تغذیه ای گیرنده های نوری با لایه های پشتی قطع می شود و در صورت درمان نشدن، می تواند به اختلال بینایی شدید یا دائمی منجر شود.
