Detectant la llum a cegues

Iris_close-up.jpg Als anys 90 es va descriure un fenomen inesperat en algunes persones cegues. A més de la pèrdua de visió, la ceguesa implica altres problemes relacionats amb la llum i un d’ells és la desaparició dels ritmes circadiaris. Els humans, com tots les mamífers, presentem un ritme d’activitat que varia al llarg del dia. Tenim son durant la nit i estem plenament actius durant el dia. Això també afecta a molts paràmetres. Des de la temperatura corporal al nivell de hormones, la pressió cardíaca, el risc de patir un infart i pràcticament tots els paràmetres que vulgueu imaginar. Un organisme que no s’adapti a l’ambient seria molt poc eficient. I el fet d’haver-hi llum o foscor determina molt l’ambient.

Sabem que el ritme pot variar bastant, però de mitjana és d’unes vint-i-cinc hores i cada dia l’ajustem gràcies a les condicions de llum. Animals d’experimentació o persones mantingudes a les fosques, perden ràpidament la periodicitat. Ara ja entenem el mecanisme que s’hi amaga i que és d’una gran complexitat i bellesa. Els senyals provinents de la retina arriben a determinada zona del cervell i l’estimula a fabricar melatonina. La concentració de melatonina regula els ritmes dels paràmetres circadiaris i, com que la fabriquem en resposta a la llum, al final són les hores de llum solar les que regulen el nostre nivell d’activitat.

Això es perd en persones cegues ja que els senyals no arriben al cervell. Però en alguns pacients, malgrat haver perdut la visió, mantenien els ritmes circadiaris i el seu cervell continuava fabricant melatonina durant el dia i no durant la nit. Tot indicava que el sistema visual i el sistema circadiari estan responent a la llum, però ho fan per camins diferents.

La resposta va arribar l’any 2002, quan es va identificar un tercer grup de cèl·lules de la retina que s’activaven per la llum. Unes neurones que s’anomenen cèl·lules ganglionars retinals fotosensibles. Allò va ser una sorpresa per un doble motiu. Primer perquè pensàvem que amb els cons i els bastons ja ho teníem tot explicat i no esperàvem que hi haguessin més cèl·lules fotosensibles a la retina. Però l’altra sorpresa va ser que, de fet, aquestes cèl·lules ja s’havien descobert l’any 1923, quan Clide E. Keeler va descriure que els ulls de ratolins que no tenien ni cons ni bastons seguien dilatant o contraient la pupil·la en resposta a la llum. Va proposar que “…els ratolins havien de tenir algun nou tipus de cèl·lula, a més de cons i bastons, que també podia capturar la llum i enviar un senyal al cervell”. Una idea que ara sabem encertada, però que en aquell moment es va descartar i va caure en l’oblit.

Si els cons i els bastons són sensibles a la llum és perquè tenen unes molècules que reaccionen amb els fotons i en fer-ho modifiquen la seva estructura química. Els bastons contenen rodopsina, mentre que els cons, segons el color de la llum a la que responen millor, tenen eritropsina, cloropsina o cianopsina, per respondre a llums de colors vermell, verd o blau. Doncs les cèl·lules ganglionars retinals fotosensibles també tenen el seu fotoreceptor, la melanopsina, que respon sobretot a la llum blava. Una preferència que explica perquè el color de la llum és important a l’hora d’establir els ritmes biològics.

El que no permeten aquestes noves cèl·lules és formar imatges. Primer perquè n’hi ha molt poques. Representen només un petit percentatge del total de fotoreceptors. Però sobretot perquè els senyals que envien no van a l’escorça visual, la part del cervell encarregada de generar imatges.

El mecanisme és ben interessant i ens ajuda a entendre’ns molt millor. Però sobretot ens recorda que sempre queden coses per aprendre, fins i tot allà on semblava que tot estava explicat.

8 comentaris

  • Enric Marco

    06/06/2014 15:59

    Molt bon article. La desaparició dels ritmes circardians és un perill molt present actualment. Com diu molt bé Daniel les cèl·lules ganglionars retinals fotosensibles tenen el seu fotoreceptor, la melanopsina, que respon sobretot a la llum blava. Si detecten llum blava se suposa que és de dia i la producció de melatonina s’atura. Però amb la instal·lació de LED de llum blanca i, per tant amb un fort component blau, per a enllumenat públic, al País Valencià s’està creant un problema sanitari futur. Des de l’associació contra la contaminació lumínica Cel Fosc estem lluitant contra això. L’administració catalana ja és conscient del problema, però, per desgràcia, la valenciana no.

  • Daniel Closa

    05/06/2014 21:37

    Carquinyol. Tranquil. Un dia creixen i aleshores ja pots dormir… tret que surtin de festa i comencis a patir per mil coses més :-)

    Joan. Segurament, quan ja estava prou sincronitzat, no va ser necessari una coincidència exacte.

    Pons. Això mateix!

  • Pons

    05/06/2014 15:11

    alguna cosa havia llegit fa poc que els cecs eren influenciats per la llum tot i no veure-la

  • Joan Codina

    05/06/2014 10:12

    Després de segles d’evolució i encara no ens hem sincronitzat al període de rotació de la terra..

    És magnífic saber que no ho sabem tot :D

  • Carquinyol

    05/06/2014 9:45

    Xavier: Tota la raó, ja m’agradaria a mi descansar més i millor, però com comenta en Daniel, el Micaquet (xiquet) influeixen en aquests ritmes i en moltes altres coses.

    Però, ei, cada dia ho porto millzzzzzzzzzzzzzzz

  • Daniel

    05/06/2014 9:36

    Carquinyol. Tots som una mica mutants. Però en el cas dels ritmes, hi ha qui els té ajustats a funcionar millor als matins i altres als vespres. La variabilitat és enorme. (Els mikakets també afecten notablement als ritmes)

    Xavier. Sí que és una passada anar esbrinant com funciona i imaginant tot el camí necessari per arribar fins on som. A mí m’encanta!

  • Xavier – Pàrsec

    05/06/2014 8:55

    Bon dia.
    Carquinyol: Vols dir, que si tens son durant tot el dia, es que no descanses bé per les nits? ;-) Ai, trapella!!! (en broma, es clar).
    Daniel: No em deixa de sorprendre, com de complexe poden arribar a ser els processos biològics, es quan percebo que realment calen millions d’anys d’evolució per arribar a crear un essèr viu i a coordinar tots el procesos bioquimics que es desenvolupen dintre del nostre cos. Sempre he pensat que cada esser viu es un Cosmos en si mateix, milions i milions de cèl·lules i processos biològics ballant en armonía (bé no sempre).

  • Carquinyol

    05/06/2014 7:43

    Un clar exemple que de vegades les coses que semblen descabellades poden arribar a ser veritat !!

    “Tenim son durant la nit i estem plenament actius durant el dia” Jo tinc son tot el dia, dec ser una mena de mutant !!!!