Die Augen von Mäusen reagieren bei dämmrigem Licht ähnlich wie manche Digitalkameras: Sie reduzieren ihre Auflösung und steigern im Gegenzug ihre Empfindlichkeit. In der Netzhaut wird dazu bei Dämmerung die Information mehrerer Lichtsinneszellen gebündelt. Wie das funktioniert, haben Wissenschaftler der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn mit Kollegen aus Oldenburg, Bochum und dem japanischen Kobe festgestellt.
Mehr Pixel, mehr Lichtempfindlichkeit
Die so genannten Amacrin II-Zellen der Netzhaut sind für die Bündelung verantwortlich. Dieses Prinzip steigert die Empfindlichkeit erheblich - ein Grund, warum auch die Entwickler von Digitalkameras es gerne anwenden. Sie schalten bei schlechtem Licht häufig mehrere Pixel zu einem zusammen und erhöhen so die Sensitivität des Aufnahmechips. Wie diese "Pixelzusammenschaltung" im Auge genau funktioniert, war bislang nur ungenau bekannt.
Eine Studie unter Bonner Federführung bringt nun im wahrsten Sinne des Wortes mehr Licht ins Dunkel. Demnach scheinen sich bei Dämmerung in den Amacrin II-Zellen der Maus mehr interzelluläre Kanäle zu öffnen. Dadurch schließen sie sich temporär zu einem ausgedehnten Netzwerk zusammen, das die Informationen mehrerer Lichtsinneszellen bündelt.
Dopamin macht Zusammenschaltung rückgängig
Bei genügend Licht wird die Signalbündelung abgeschaltet. Den Startschuss dazu gibt das so genannte Dopamin, das die Netzhaut bei Lichteinfall bildet. Dieser Neurotransmitter sorgt nach Aussage der Forscher dafür, dass sich ein ganz bestimmter Kanal in den Amacrin II-Zellen schließt - das so genannte Connexin 36, kurz Cx36. Unter Dopamin-Einfluss ist augenscheinlich ein bestimmtes Enzym dafür verantwortlich, dass sich eine Phosphat-Gruppe an Cx36 bindet und den Kanal schließt. Es ist das erste Mal, dass dieser Mechanismus in der Netzhaut direkt nachgewiesen wurde.
Wie wichtig die Signalbündelung ist, zeigen Mäuse, die kein Cx36 herstellen können. Bei ihnen können sich die Amacrin II-Zellen nicht bei Bedarf zusammenschließen. Die Folgen sind für die nachtaktiven Nager gravierend: Bei diesen Tieren ist die visuelle Wahrnehmung in der Dämmerung stark eingeschränkt.
