Fotoreceptoren

Fotoreceptoren zijn gespecialiseerde cellen in het netvlies die licht omzetten in elektrische signalen, waardoor visuele informatie kan worden verwerkt. In het menselijke netvlies bestaan zij uit twee hoofdtypen: staafjes en kegeltjes. Staafjes bieden hoge gevoeligheid bij donkerte en leveren geen kleurinformatie of scherpe details; kegeltjes geven kleurwaarneming en hogere visuele resolutie, vooral bij voldoende licht.

Staafjes komen vooral voor langs de periferie van het netvlies, terwijl kegeltjes geconcentreerd zijn in de gele fotozone, met de fovea centraal waar de scherpste beelden ontstaan. Er zijn drie soorten kegeltjes, elk met een ogenblik verschillende gevoeligheid voor korte, middellange en lange golflengten van licht, wat kleuronderscheid mogelijk maakt.

Phototransductie, de omzetting van licht in een elektrisch signaal, verloopt via fotopigmenten. In staafjes bevindt rhodopsine zich in de outer segmenten; bij kegeltjes bevinden iodopsinen (opsins) zich in de kegeltjes. In donker blijven Na+-kanalen open door cGMP, wat resulteert in depolarisatie en voortdurende afgifte van de neurotransmitter glutamaat. Als licht valt, wordt het fotopigment geactiveerd en start een G-eiwit gekoppelde cascade die de cGMP-concentratie verlaagt, de Na+-kanalen sluiten en de cellen hyperpolarizeren. Dit geleidelijk gereduceerde signaal wordt door bipolaire cellen doorgegeven aan ganglioncellen en ten slotte via de nervus opticus naar de hersenen.

Functie en adaptatie: staafjes dragen bij aan zicht bij weinig licht en beweging, kegeltjes aan detail en kleur bij helderheid. Het vermogen van de retina om zich aan te passen aan verschillende lichtniveaus is cruciaal voor zicht over een breed scala aan omstandigheden. Afwijkingen in fotoreceptoren kunnen leiden tot visuele aandoeningen zoals retinitis pigmentosa of leeftijdsgebonden maculadegeneratie.