Música Hola, en este vídeo voy a hablaros de los fotoreceptores las células sensitivas capaces de detectar estímulos lumínicos en una longitud de onda entre los 400 y 700 nanómetros. Estas células van a convertir los estímulos lumínicos en estímulos eléctricos que serán conducidos hasta el sistema nervioso central y serán nuestro encéfalo, el que interpretará y generará imágenes tridimensionales de los objetos, imágenes que van a incluir color, brillo y movimiento. Los fotoreceptores están localizados en la retina, que se sitúa al fondo del ojo, en la zona dorsal del ojo, y para... llegar hasta allí, la luz va a tener que atravesar la córnea, a través de la pupila, atravesará el cristalino y llegar hasta la retina. La retina está formada por varias capas de células, tiene un grosor de unas 200 micras y contiene los fotoreceptores que veis aquí representados, de los cuales hay dos tipos, bastones y conos.
Estos fotoreceptores hacen sinapsis con una célula nerviosa, que son las células bipolares. Y estas células bipolares van a hacer la subsinapsis con un segundo tipo de neuronas que son las células ganglionares. Además de estas tres capas de células, existen otros dos tipos de neuronas en la retina, que son las células horizontales, las que tenéis aquí. Estas van a hacer sinapsis y por tanto van a regular las sinapsis establecidas entre los fotorreceptores y las células bipolares. Y por último las células amacrinas.
que van a establecerse en la región de la sinapsis entre las células bipolares y las células ganglionares. Como veis hay cuatro tipos de neuronas diferentes en la retina, las células horizontales, bipolares, amaquinas y ganglionares y de cada una de ellas a su vez puede haber entre 10 o 20 subtipos diferentes. Esto es bastante más complejo de lo que parece aquí. En cuanto a los fotorreceptores, volviendo a ellos, hemos dicho que hay dos tipos, la proporción de ellos es de 16 a 1, hay unos 16 bastones por cada cono. en la retina, esto no ocurre en la fobia que es una zona específica de la retina de la que hablaremos después.
La función de los bastones es la de la sensibilidad a la luz, son capaces de detectar intensidades de luz muy muy tenues, muy bajas y los conos son responsables del color. Existen tres tipos de conos con tres fotopigmentos diferentes responsables de los colores básicos, azul, verde y rojo y dependerá de la proporción de cada tipo de conos que se activen. de lo que nuestro sistema nervioso central interpretará como uno de los colores o dentro de la gama de colores que somos capaces de percibir. La estructura de los conos y bastones, como veis aquí, es muy peculiar.
Tiene un segmento externo bastante grande, bastante evidente, con formas un poco distintas, que es lo que da lugar a su nombre, pero en los dos casos tiene una gran cantidad de discos membranosos apilados, se llaman pilas de discos membranosos, pueden tener hasta mil de estas pilas, y esto es así porque en esa membrana es donde está alojada la roca. rhodopsina, que es la proteína, es el fotopigmento que será sensible a los fotones de luz. Después está el cuerpo celular, la región interna de la célula con los órganos de cualquier célula normal y después un pequeño axón que va a terminar en sus botones sinápticos donde se liberará el neurotransmisor.
Como os decía, estas células hacen sinapsis con la célula bipolar, que es una pequeña neurona sensitiva y de ahí harán sinapsis con las neuronas ganglionares. La neurona ganglionaria sí que tiene un axón largo que formará parte del nervio óptico. y que llevará este estímulo eléctrico hasta el tálamo donde hará sinapsis con neuronas sensitivas de segundo orden y las neuronas sensitivas de segundo orden del tálamo llevarán la señal ya hacia la corteza visual.
Desde el punto de vista histológico e embriológico se dice que la retina es una continuación, una prolongación del sistema nervioso central. No en vano está formado por una serie de capas de células nerviosas cuyos axones al final van a penetrar en el sistema nervioso central. Y una extravagancia de la evolución es que los fotorreceptores están al fondo de esta capa de células, es decir, la luz tiene que atravesar toda esta capa de neuronas para incidir sobre los fotorreceptores. La luz va a penetrar en el fotorreceptor.
entrar en esta dirección. Eso es así en parte porque los fotoreceptores están apoyados sobre un epitelio pigmentado que tiene varias funciones importantes para la retina. Una de ellas es que al tener una alta cantidad de melanina contribuye a la absorción de los fotones de luz. Por otro lado, este epitelio va a nutrir y va a mantener el alto metabolismo al que están sometidos los fotoreceptores. Otra característica a tener en cuenta la retina es el efecto de la convergencia.
Existen 100 millones de fotoreceptores. frente a sólo un millón de células ganglionares. Esto va a determinar la convergencia de la que os hablaba. Un gran número de fotoreceptores va a hacer sinapsis sobre una misma célula bipolar y varias células bipolares harán sinapsis sobre una célula ganglional. Esta convergencia ocurre en toda la retina excepto en la fobia.
La fobia es una zona especial de la retina responsable de la agudeza visual que va a cumplir con tres características importantes. Por un lado, esta capa de células nerviosas se va a abrir en la fobia, va a hacer una especie de cortinilla que se abre de manera que la luz incide directamente en la retina. sobre los fotoreceptores. Además, en la fobia hay exclusivamente conos o casi exclusivamente conos.
Y por último, en la fobia no hay prácticamente convergencia. Ahí cada cono va a hacer sinapsis con una célula bipolar que a su vez dará sinapsis con una célula ganglional. Lo que se va a conseguir con esto es hacer mucho más pequeño el campo receptor en esta zona de la retina. El resto de la retina, el campo receptor es mayor. Esto implica una menor resolución a favor de una mayor sensibilidad, sobre todo por el proceso de convergencia.
En la fobia, al reducir el tamaño del campo receptor por evitar este proceso de convergencia, se va a reducir la sensibilidad a favor de ampliar la resolución. Por último y más importante, vamos a ver el proceso de fototransducción, que es lo que ocurre en estos discos membranosos cuando llega el fotón de luz. Esto representaría un disco membranoso y esto sería la membrana plasmática de la célula.
Estamos en el segmento externo de los bastones o los conos. En estos discos membranosos está alojada la rhodopsina. es una proteína de membrana que tiene varios dominios de membrana que incluye dentro una molécula de cisretinal.
Vamos a poner aquí y esto sería la oxina y juntos forman la rhodopsina. oscuridad. Cuando llega la luz, cuando un fotón de luz incide sobre la rhodopsina, el cisretinal va a pasar a transretinal y esto va a modificar a la opsina, se va a separar de la opsina, entonces con luz la opsina separada del retinal, lo que va a hacer es activar una proteína G. Esta proteína G es la transducina.
La proteína G activada va a provocar el intercambio de nucleotídeos de guanina, va a cambiar un GDP por un GTP y esto va a activar a otra enzima que es la fosfodiesterasa. La fosfodiesterasa lo que va a hacer es convertir el GMP cíclico en GMP. ¿Vale? Vale.
El GMP cíclico era importante en oscuridad porque lo que estaba haciendo era mantener abierto un canal iónico para el sodio. En la membrana plasmática teníamos un canal para el sodio que se mantenía abierto gracias al GMP cíclico. Esto provocaba la entrada de un sodio que mantenía por tanto la célula en cierto estado de despolarización. En oscuridad estas células sensitivas están a menos 40 milivoltios. Y esto las hace liberar neurotransmisores.
El neurotransmisor glutamato, que como estaréis imaginando, es un neurotransmisor inhibidor. Esto sería por tanto en oscuridad. Al llegar el fotón de luz y provocar la eliminación de este GMP cíclico, estos canales se van a cerrar. Por tanto, con luz, estos canales están cerrados y el sodio no va a poder entrar. No lo he dicho, pero en el segmento interno de estas células hay canales, voy a dibujar aquí, para el ión potasio.
Y como sabéis, el potasio abandona la célula por su gradiente electroquímico. Por lo tanto, al bloquear los canales de sodio por efecto de la luz y eliminación del GMP cíclico que los mantenía abiertos, pero continuar con los canales de potasio abierto, la célula se va a hiperpolarizar. en presencia de luz, esta célula se hiperpolariza.
Y al hiperpolarizarse no liberaría el neurotransmisor inhibidor. En clase veremos cómo existen en realidad varios tipos de células bipolares que actúan de manera diferente en presencia de luz o en oscuridad. Para terminar, simplemente deciros que para que el transretinal pase de nuevo a transacisretinal y forme nuevas moléculas de rhodopsina necesitamos...
a la vitamina A. Esta vitamina A va a permitir que de nuevo el transgénico Retinal, pase, actis retinal. para formar nuevas moléculas de fotopigmento. Al igual que pasa con el olfato, este mecanismo de transducción de señales implica una amplificación enorme de una señal que puede ser muy pequeña. Fijaos que a partir de un solo fotón de luz se van a activar unas 700 transducinas que van a implicar la degradación de unas 1400 moléculas de GMP cíclico y eso va a llevar al cierre de unos 230 canales iónicos de los 1100 que tiene la célula.
Eso implica una reducción de la entrada de unos... de aproximadamente un millón de iones sodio. Por supuesto no es necesario que os aprendáis estos números, pero es para que os hagáis una idea de cómo de sensible puede ser esta transmisión de señales a partir de un único fotón de luz.
Para terminar, decir una cosa muy importante de la retina, y es que la transducción de señales en estos fotoreceptores y después en las células bipolares se va a producir sin necesidad de potenciales de acción. Son células pequeñas que van a ser despolarizadas o en presencia de luz hiperpolarizadas y este estímulo va a ser suficiente para la liberación o inhibición de la liberación de neurotransmisores. A esto se le llama conducción electrotónica. Sin embargo, la célula ganglionar, en la que ya existe un axón prominente, un axón grande, que va a formar parte del nervio óptico para conducir esa señal eléctrica, aquí sí es necesario que se dé un potencial de acción. Aquí solo si la célula llega al umbral se abrirán los canales regulados por voltaje que conducirán el impulso eléctrico a lo largo del axón.
y nada más el resto de funciones de la retina y sobre todo el funcionamiento de las células bipolares lo estudiaremos en clase un saludo espero que os haya gustado mi vídeo y si es así pues le dais al like o os suscribís a mi canal de youtube un saludo