Niet-beeldende fotoreceptie bij seizoenale vogels: een mogelijke rol bij seizoenale plasticiteit.

Licht is een belangrijke omgevingsfactor die verschillende functies in de fysiologie van dieren aandrijft door gebruik te maken van het visueel circuit of het 'non-image forming' (NIF) circuit. In zoogdieren bestaat NIF uit intrinsiek fotosensitieve retinale ganglioncellen (ipRGCs) die melanopsine (OPN4) bevatten, die verschillende hersenregio's innerveren die verantwoordelijk zijn voor de regulatie van slaap, dag-en-nachtritme, cognitie… NIF heeft een hoge sensitiviteit voor blauw licht, aangezien blauw licht melanopsine activeert. Eveneens is licht in de vorm van foto periodieke verschillen over de seizoenen verantwoordelijk voor de seizoenale neuroplasticiteit in het zang controle systeem (SCS) van zangvogels. Dit effect van licht is mogelijk onafhankelijk van hormonen. Onze hypothese is dat NIF een onderliggende factor speelt in deze seizoenale neuroplasticiteit, aangezien het invloed heeft op verschillende hersenregio's die niet tot het visuele systeem behoren. Om dit te testen gebruiken we Europese spreeuwen, aangezien zij extensieve seizoenale neuroplasticiteit van het SCS vertonen. Eerst willen we demonstreren dat het NIF circuit bestaat in vogels, door gebruik te maken van in vivo MRI en moleculaire biologische technieken om de rol van de ogen en de hersenen te onderzoeken. Daarna zullen wij proberen de neuroplasticiteit te moduleren door de melanopsine in het NIF circuit gericht te activeren met blauw licht. De resultaten hiervan zullen voor het eerst een directe link aantonen tussen licht en neuroplasticiteit. Melanopsine is eveneens betroken in aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer, seizoensafhankelijke depressie (SAD) en nachtlicht gerelateerde problemen in steden. Op deze manier kan de interactie tussen licht, melanopsine en hun invloed op de neuroplasticiteit leiden tot meer inzicht in deze aandoeningen.

Trefwoorden:NEUROPLASTICITEIT

Disciplines:Multimediaverwerking, Biologische systeemtechnologie, Signaalverwerking

Project type:Samenwerkingsproject