Elektrische Schwingungen
Fast jeder wird jemanden mit Augen getroffen haben, die sich scheinbar von selbst bewegen, oft mit einer sich wiederholenden rhythmischen Hin- und Herbewegung. In vielen Fällen haben diese Menschen angeborenen Nystagmus. Ungefähr 1 von 500 Menschen hat einen angeborenen Nystagmus, und obwohl sie kein wackeliges Bild wahrnehmen, ist ihr Sehvermögen tendenziell schlecht.Bis jetzt und trotz vieler Jahrzehnte der Forschung ist der zugrunde liegende Mechanismus des angeborenen Nystagmus schwer fassbar geblieben, aber es wurde allgemein angenommen, dass seine Lage im Hirnstamm liegt, da dieser Bereich die Augenbewegungen steuert. Eine Gruppe von Wissenschaftlern des Niederländischen Instituts für Neurowissenschaften und des Erasmus MC vermutete jedoch zusammen mit Kollegen aus den USA und Japan, dass sie anderswo nach der Ursache dieser Störung suchen mussten. In dieser Studie zeigen sie, dass elektrische Schwingungen in Netzhautneuronen angeborenen Nystagmus verursachen.
Nachtblindheit
Vor zwanzig Jahren entdeckte Huib Simonsz, ein pädiatrischer Augenarzt am Sophia Children’s Hospital in Rotterdam, eine Gruppe von Patienten, die verschiedene Arten von angeborener Nachtblindheit und den gleichen Typ von angeborenem Nystagmus aufwiesen. „Ein Defekt in zwei Proteinen verursacht diese Art von Nachtblindheit. Die beiden fehlerhaften Proteine sitzen auf beiden Seiten des Nervenübergangs, einer Synapse, die die lichtempfindlichen Stäbchen mit einem retinalen Interneuron verbindet. Dies beeinträchtigt die Signalübertragung zwischen den beiden Zelltypen, was wiederum dazu führt, dass Netzhautzellen stromabwärts des Interneurons zu oszillieren beginnen „, sagt Maarten Kamermans, Gruppenleiter am Niederländischen Institut für Neurowissenschaften.
Im Dunkeln treten diese elektrischen Schwingungen über die Netzhaut auf, aber jede Zelle schwingt unabhängig von den anderen. Aber wenn die Lichter angehen, werden alle Zellen neu eingestellt und beginnen synchron zu schwingen. Dies erzeugt ein sehr starkes Signal, das, wenn es an den Hirnstamm gesendet wird, als das visuelle Bild interpretiert wird, das sich auf der Oberfläche der Netzhaut bewegt. Um diese signalisierte Bewegung anzupassen, tritt eine kompensatorische Augenbewegung auf und erzeugt die mit angeborenem Nystagmus verbundenen Augenbewegungen von Seite zu Seite.Kamermans und Kollegen fanden heraus, dass bei Mäusen und Patienten mit angeborener Nachtblindheit ihre Netzhautzellen und ihre Augenbewegungen etwa 7 Mal pro Sekunde oszillierten. Diese Korrespondenz war zwar faszinierend, bewies jedoch nicht, dass die beiden Phänomene miteinander zusammenhängen. Um dies zu zeigen, verwendeten die Forscher verschiedene Medikamente auf der Netzhaut, um die Oszillationsrate der Netzhautzellen zu stoppen, zu verlangsamen und zu erhöhen, was wiederum die Oszillationsrate der Augenbewegungen stoppte, verlangsamte und beschleunigte. Dieser schlüssige Beweis zeigt, dass die Netzhautoszillationen einen angeborenen Nystagmus verursachen.
„Diese Entdeckung bedeutet, dass nun gezielt nach Behandlungen gesucht werden kann. Diese Behandlungen sollten darauf abzielen, die elektrischen Schwingungen in der Netzhaut zu desynchronisieren oder zu stoppen „, sagt Kamermans. Im nächsten Projektschritt soll herausgefunden werden, ob auch andere Formen des kongenitalen Nystagmus durch elektrische Schwingungen in der Netzhaut entstehen.