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Grâce à des
manipulations génétiques rendant les cellules
embryonnaires de souris capables de produire de la
mélanopsine, on a pu rendre ces cellules
photosensibles. De la même manière, d’autres
chercheurs ont démontré que les oeufs de grenouille
devenaient également photosensibles lorsque manipulés
pour exprimer le gène de la mélanopsine. Une
troisième équipe a même réussi
à rendre photosensible une cellule embryonnaire de rein
humain avec un protocole similaire. En fait, toutes ces cellules
se sont mises à se comporter comme la sous-population
de cellules ganglionnaires contenant de la mélanopsine,
indiquant bien que ce pigment rend les cellules intrinsèquement
photosensibles.
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| LES CELLULES GANGLIONNAIRES PHOTOSENSIBLES |
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Grâce à différentes
techniques de marquage, on sait maintenant que des cellules ganglionnaires
contenant un pigment photosensible projettent
leur axone directement aux noyaux suprachiasmatiques ainsi
qu’à d’autres
structures cérébrales intéressées
par l’intensité lumineuse ambiante.
Cette sous-population de cellules ganglionnaires photosensibles
possède
de grands champs récepteurs qui découlent des
longues dendrites éparses que possèdent ces cellules.
La précision
sur la forme, l’orientation et le mouvement est ici sacrifiée au
profit d’une sensibilité générale. Il s’agit
là clairement d’un système photosensible parallèle
au système visuel et dédié à la détection
de l’intensité lumineuse plutôt qu’à la formation
d’images.
| Chaque rétine de
l’œil humain contient donc un sous-groupe relativement
restreint d’environ 2000 de ces cellules ganglionnaires
photosensibles. Leur réponse électrophysiologique à une
stimulation lumineuse se distingue nettement de celle des cônes
et des bâtonnets. Au contraire de ceux-ci qui montrent
une hyperpolarisation rapide en réponse à un
stimulus lumineux, les cellules ganglionnaires photosensibles
montrent plutôt une dépolarisation membranaire
qui est aussi beaucoup plus lente. La similitude de ce type
de réponse avec celle des cellules photosensibles d’invertébrés
comme la mouche ou la pieuvre appuie l’idée que
ce système de signalisation est beaucoup plus ancien
que la vision du point de vue phylogénétique. |
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La courbe de réaction très
lente de ces cellules ganglionnaires aux stimuli lumineux leur permet
d’intégrer de l’information
sur une longue période, jusqu’à 5 minutes selon
certains. C’est exactement ce à quoi l’on s’attendrait
d’un système non visuel dédié
au signalement du niveau global de l’intensité
lumineuse plutôt qu’à la
transmission d’information détaillée
au sujet de l’image visuelle.
Ces cellules ganglionnaires, qui reçoivent leurs afférences des
cellules amacrines et des cellules bipolaires situées dans la couche
plexiforme interne, utiliseraient comme neurotransmetteur du glutamate ainsi
que le PACAP (« pituitary adenylate cyclase activating polypeptide »,
en anglais).
Malgré leurs connexions indirectes avec des photorécepteurs classiques
(cône
et bâtonnets), plusieurs expériences ont montré que ces
cellules ganglionnaires étaient intrinsèqement photosensibles (voir
encadré
à gauche). Le fait qu’elles contiennent le
pigment photosensible mélanopsine dans leurs dendrites,
leur axone proximal et leurs membranes cellulaires est, du
moins en partie, responsable de cette photosensibilité.
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