17:00 
Впервые международная исследовательская группа под руководством Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU Singapore) зафиксировала крошечное механическое «подергивание» в глазах живых людей и грызунов именно в тот момент, когда палочковидный фоторецептор обнаруживает свет.
По мнению исследовательской группы, в которую входят несколько учреждений, включая Вашингтонский университет (UW), Сингапур, это исследование может обеспечить новый, неинвазивный способ оценки здоровья сетчатки и обеспечить более раннюю диагностику слепых глазных заболеваний. Институт глазных исследований (SERI) и Медицинская школа Duke-NUS.
Стержневые фоторецепторы — это клетки глаза, которые позволяют нам видеть в условиях низкой освещенности. Эти «клетки ночного видения» чрезвычайно чувствительны и часто первыми разрушаются при таких заболеваниях глаз, как возрастная дегенерация желтого пятна. Однако существующие инструменты для изучения и измерения функции палочек-фоторецепторов ограничены в своей чувствительности и могут быть неудобными для пациентов.
Ведущий исследователь доктор Тонг Линг, доцент Наньянского факультета химии, химической инженерии и биотехнологии НТУ, сказал: «Подергивание клеток ночного видения глаза сродни искре зажигания зрения. Мы давно знали, что эти клетки производят электрические сигналы, когда они поглощают свет, но до сих пор никто не сообщал об этом. сопутствующее механическое сокращение этих клеток внутри живых глаз человека или грызунов».
«Результаты показывают фундаментальный этап в процессе, посредством которого стержневые фоторецепторы обнаруживают свет и отправляют визуальную информацию в мозг. Эти клетки составляют около 95% всех фоторецепторов в сетчатке человека», - добавил доктор Линг, который также является сотрудником Школы электротехники и электроники NTU.
Результаты были впервые представлены доктором Лингом в Ассоциации исследований. на ежегодном собрании Vision and Ophthalmology 2024 и полностью опубликован в рецензируемом журнале Light: Science & Applications в декабре 2025 года.
Неинвазивная визуализация глаза в будущем
Используя передовой метод визуализации, называемый опторетинографией (ORG), который может обнаруживать невероятно малые движения в клетках глаза без каких-либо красителей или меток, исследовательская группа обнаружила, что палочковидные фоторецепторы подвергаются быстрое сокращение до 200 нанометров примерно за 10 миллисекунд попадания света на сетчатку – быстрее, чем один взмах крыльев колибри.
Объединив свои измерения с биофизическим моделированием, они обнаружили, что это крошечное движение возникает, когда родопсин – светочувствительная молекула глаза – активируется светом. Эта реакция является одним из самых ранних шагов в преобразовании света в электрические сигналы, которые мозг может интерпретировать как зрение.
Соавтор, профессор Рамкумар Сабесан, специалист по зрению из Медицинской школы Вашингтонского университета, сказал: «Это первый раз, когда мы смогли увидеть это явление в палочках в живом глазу. Дисфункция палочек — один из самых ранних признаков многих заболеваний сетчатки, включая AMD и пигментный ретинит. Возможность напрямую контролировать реакцию палочек на свет». дает нам мощный инструмент для выявления заболеваний и отслеживания реакции на лечение раньше и с большей чувствительностью, чем любой обычный диагностический инструмент».
Почему это важно для пациентов
Стержневые фоторецепторы часто являются первыми клетками, которые разрушаются при заболеваниях, вызывающих слепоту. Наряду с методом, разработанным той же исследовательской группой и опубликованным в Nature Communications в 2024 году, который измеряет относительно медленные движения фоторецепторов палочек в ответ на тусклые зрительные стимулы, новый подход, подробно описанный исследовательской группой, обеспечивает врачам бесконтактный, неинвазивный метод обнаружения и мониторинга функции палочек.
Дал независимый комментарий профессор Йост Йонас, офтальмолог, ученый-клиницист и председатель Кафедра офтальмологии Гейдельбергского университета, Германия, заявила: «Опторетинография как совершенно новый метод клинически и научно очень интересна и многообещающа, поскольку она впервые позволяет неинвазивно визуализировать движения клеточных структур в глазу живого человека на наноуровне. Это справедливо как для палочек в качестве фоторецепторов, так и для других клеток сетчатки».
Таким образом, это может открыть новые возможности для лучшего понимания клеток сетчатки. в их работе и в их взаимоотношениях с соседними клетками, а также может клинически позволить более детальную и потенциально более раннюю диагностику заболеваний сетчатки, в частности нарушений, в первую очередь затрагивающих фоторецепторы».
Профессор Йост Йонас, офтальмолог, клинический ученый и заведующий кафедрой офтальмологии Гейдельбергского университета, Германия
В исследовании приняли участие биомедицинские инженеры, физики и ученые-клиницисты из разных стран. учреждения, в том числе группы под руководством профессора Леопольда Шметтерера и доцента Велучами Амуты Барати из SERI и Duke-NUS, которые предоставили ключевой опыт в области визуализации сетчатки и моделей грызунов для исследования.
