Alrededor del segundo trimestre, mucho antes de que los ojos de un bebé puedan ver e interpretar imágenes, pueden detectar la luz. Hasta ahora se ha asumido que las células sensibles a la luz en la retina en desarrollo eran simples interruptores de encendido y apagado, presumiblemente para establecer los ritmos circadianos de 24 horas.

Pero un reciente estudio ha encontrado evidencia de que estas células simples en realidad se comunican entre sí como parte de una red interconectada que le da a la retina más sensibilidad a la luz de lo que una vez se pensó, y que puede aumentar la influencia de la luz en el comportamiento y el desarrollo del cerebro de maneras insospechadas.

Más de lo pensado

En el ojo en desarrollo, aproximadamente el 3 por ciento de las células ganglionares –las células de la retina que envían mensajes al cerebro a través del nervio óptico– son sensibles a la luz y, hasta la fecha, los investigadores han encontrado cerca de seis subtipos diferentes que se comunican con varios lugares del cerebro.

Para el estudio, los investigadores combinaron imágenes de dos fotones de calcio, registro eléctrico de células enteras, farmacología y técnicas anatómicas.

Se sabe que algunas de estas células ganglionares (ipRGCs) se comunican con el núcleo supraquiasmático para sintonizar nuestro reloj interno con el ciclo día-noche, mientras que otras envían señales al área que hace que nuestras pupilas se constriñan ante la luz brillante.

Pero otras se conectan con áreas imprevistas, como la perihabenula, que regula el estado de ánimo, y la amígdala, que se ocupa de las emociones.

Aunque se sabe que estas células ganglionares están conectadas al cerebro, hasta ahora se ha pensado no estaban realmente conectadas a gran parte del resto de la retina.

Responden a la intensidad de la luz

El equipo de investigadores que realizó el estudio combinó imágenes de dos fotones de calcio, registro eléctrico de células enteras, farmacología y técnicas anatómicas para mostrar que los 6 tipos de ipRGC en la retina se conectan eléctricamente para formar una red retiniana que no sólo detecta la luz, sino que responde a la intensidad de la luz, que puede variar casi mil millones de veces.

Los investigadores encontraron que los 6 tipos de células ganglionares se conectan eléctricamente para formar una red retiniana que no sólo detecta la luz, sino su intensidad.

Los investigadores también encontraron evidencia de que el circuito se ajusta a sí mismo de una manera que podría adaptarse a la intensidad de la luz, lo que probablemente tiene un papel importante en el desarrollo.

EL investigador Franklin Caval-Holme, académico en el Departamento de Neurociencias de la Universidad de California en Berkeley y coautor de la investigación, comentó:

“En el pasado, se demostró que las células ganglionares son importantes para el desarrollo de los vasos sanguíneos en la retina y los ritmos circadianos, pero fueron una especie de respuesta de encendido / apagado, donde se necesita algo o nada de luz.

Los resultados de nuestro estudio sugieren que en realidad estas células sensibles a la luz codifican diferentes intensidades de luz, catalogando mucha más información de lo pensado hasta ahora”.

Referencia: Gap Junction Coupling Shapes the Encoding of Light in the Developing Retina. Current Biology, 2019. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.10.025