Müller cells are living optical fibers in the vertebrate retina
Kristian Franze*, Jens Grosche*†, Serguei N. Skatchkov‡, Stefan Schinkinger§,
Christian Foja¶, Detlev Schild‖, Ortrud Uckermann*, Kort Travis§, Andreas Reichenbach*** and Jochen Guck§,††
-Author Affiliations
*Paul Flechsig Institute of Brain Research, Universität Leipzig, Jahnallee 59, 04109 Leipzig, Germany;
†Interdisciplinary Center of Clinical Research, Inselstrasse 22, 04103 Leipzig, Germany;
‡Center for Molecular Biology and Neuroscience, Department of Biochemistry, School of Medicine, Universidad Central de Caribe, Bayamon, Puerto Rico 00960;
§Division of Soft Matter Physics, Department of Physics, Universität Leipzig, Linnéstrasse 5, 04103 Leipzig, Germany;
¶Department of Ophthalmology and Eye Clinic, Universität Leipzig, 04103 Leipzig, Germany;
‖Deutsche Forschungsgemeinschaft Molecular Physiology of the Brain Research Center and Department of Neurophysiology and Cellular Biophysics, Universität Göttingen, 37073 Göttingen, Germany; and
††Department of Physics, University of Cambridge, JJ Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, United Kingdom
Edited by Luke Lee, University of California, Berkeley, CA, and accepted by the Editorial Board March 27, 2007 (received for review December 15, 2006)
Fig. 1: The inverted structure of the vertebrate retina. Light is coming from above and has to travel through several layers of light scattering tissue before reaching the sensitive photoreceptor cells at the back-side of the retina. The different retinal nuclear and plexiform layers are indicated in this schematic. The bright structures spanning the entire retinal thickness represent Müller cells, whose endfeet completely cover the inner retinal surface.
Source/Fonte: Vision Research - European Vision Institute
Abstract
Although biological cells are mostly transparent, they are phase objects that differ in shape and refractive index. Any image that is projected through layers of randomly oriented cells will normally be distorted by refraction, reflection, and scattering. Counterintuitively, the retina of the vertebrate eye is inverted with respect to its optical function and light must pass through several tissue layers before reaching the light-detecting photoreceptor cells. Here we report on the specific optical properties of glial cells present in the retina, which might contribute to optimize this apparently unfavorable situation. We investigated intact retinal tissue and individual Müller cells, which are radial glial cells spanning the entire retinal thickness. Müller cells have an extended funnel shape, a higher refractive index than their surrounding tissue, and are oriented along the direction of light propagation. Transmission and reflection confocal microscopy of retinal tissue in vitro and in vivo showed that these cells provide a low-scattering passage for light from the retinal surface to the photoreceptor cells. Using a modified dual-beam laser trap we could also demonstrate that individual Müller cells act as optical fibers. Furthermore, their parallel array in the retina is reminiscent of fiberoptic plates used for low-distortion image transfer. Thus, Müller cells seem to mediate the image transfer through the vertebrate retina with minimal distortion and low loss. This finding elucidates a fundamental feature of the inverted retina as an optical system and ascribes a new function to glial cells.
fiberoptic plate, glial cells, refractive index, light guides, optical trap
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NOTA CAUSTICANTE DESTE BLOGGER:
Se tinha um argumento contra as proposições do Design Inteligente que me incomodava bastante, se bem que a TDI não propõe design 100%, design otimizado, era que um engenheiro inteligente não planejaria a retina invertida.
Sempre repliquei como acima: a TDI não propõe design otimizado, e que os engenheiros sabem muito bem que em planejamento às vezes se faz necessário comprometer aquela otimização por razões práticas e seguras.
Eu podia ver o ar triunfal da Nomenklatura científica e o riso sarcástico da Galera dos meninos e meninas de Darwin: Detonamos os argumentos de design na natureza assim como Darwin fez em 1859. E eu ia embora pensando: deve ter uma razão de design porque a retina é invertida.
Eu podia ver o ar triunfal da Nomenklatura científica e o riso sarcástico da Galera dos meninos e meninas de Darwin: Detonamos os argumentos de design na natureza assim como Darwin fez em 1859. E eu ia embora pensando: deve ter uma razão de design porque a retina é invertida.
Bem, eis acima um artigo que cala de vez o argumento de a retina invertida ser um problema de engenharia que nenhum engenheiro inteligente planejaria: as células de Müller agem como se fossem fibras ópticas. Gente, quem diria, o argumento usado pelos darwinistas fundamentalistas xiitas pós-modernos, chiques e perfumados a la Dawkins contra a TDI é, na verdade um exemplo de design inteligente!!!
Fui, nem sei por que, pensando, será que essa turma vai ver e ler este artigo com suas retinas invertidas que a estropiada, surrada e heuristicamente falida seleção natural não tem a capacidade macroevolutiva de criar novos órgãos e novas estruturas corporais, muito menos novas espécies? E tem gente graúda na Nomenklatura científica tupiniquim que em comentário no seu blog afirma isso, como se a evolução fosse simples mágica: Alakazam, presto, de um Australopithecus afarensis a Antropólogo amazonense. O químico, ao que tudo indica, está completamente defasado na literatura especializada, e usou mais de retórica do que argumentos científicos. Será que vale a pena comentar em postagem à parte? Vou pensar, mas acho que não vale a pena polemizar...
