פעילות חשמלית קצבית ברשתית (המכונה תנודות פתולוגיות) נצפתה במספר מחלות עיניים, כולל עיוורון לילה נייח מולד (CSNB) ורטיניטיס פיגמנטוזה (RP). תנודות אלו מפריעות לשידור הרגיל של מידע חזותי למוח, ולעתים קרובות גורמות לתפיסה מושפלת או מעוותת. למרות שמדענים יודעים זה מכבר שתנודות כאלה מתרחשות בתאי גנגליון רשתית (RGCs), הנוירונים האחראים על שליחת אותות חזותיים למוח, המנגנון הסלולרי שמניע את הפעילות הקצבית הזו נשאר חמקמק.
במחקר שפורסם לאחרונה באינטרנט ב כתב העת לפיזיולוגיה כללית ב-16 באוקטובר 2025, בהובלת מר שו הורי, מועמד לדוקטורט, מבית הספר לתואר שני לרוקחות, אוניברסיטת ריטסומייקן, יפן, יחד עם פרופסור קצונורי קיטאנו, פרופסור מסאו טצ'יבנה ופרופסור צ'יקו קויקה, מהמרכז למדעי הראייה של מערכות, אוניברסיטת ריטסומייקן, חשפו כי אובדן של ערוץ מוביל יחיד ל-TRPM. תנודות ברשתית. הממצאים שלהם לא רק מאירים את הבסיס הסלולרי של CSNB אלא גם מזהים מנגנון נפוץ העומד בבסיס מצבים ניווניים ברשתית, כגון RP.
TRPM1, תעלת העברת אותות חזותית שנמצאת בתאים דו-קוטביים ברשתית, מווסתת על ידי הקולטן המטבוטרופי לגלוטמט, mGluR6. הגנים הקשורים לערוצים אלה (Trpm1 ו mGluR6) ידועים כגורמים ל-CSNB כאשר הם עוברים מוטציה, אך הם מייצרים השפעות שונות בתכלית על מעגלים ברשתית.
"רוב הפנוטיפים של עכברי הנוק-אאוט המתאימים הם מקריים, אבל רק לרשתית העכבר Trpm1 (KO) יש תנודה ספונטנית. לפיכך, ניסינו להבין את ההבדל בין עכברי Trpm1 ו-mGluR6 KO", מסביר מר הורי.
באמצעות הקלטות מהדק של תא שלם ומודלים חישוביים, הצוות בחן כיצד אובדן TRPM1 משנה את האיתות ברשתית. הם מצאו את זה ב Trpm1 עכברי KO, תשומות מעכבות ומעוררות ל-RGCs מתנדנדות בשלבים מנוגדים, ויוצרות פעילות קצבית אנטי-פאזית בין מסלולי OFF ו-ON. חסימת מסלולים סינפטיים ו- gap junctions ספציפיים השתיקה את התנודות הללו, והצביעה על המקור למעגל מופרע הכולל תאים דו-קוטביים מוטים (RBCs) ו-AII amacrine cells (ACs).
החוקרים גם צפו בשיפוץ פיזי של הרשתית: מסופי האקסון של RBCs ב Trpm1 עכברי KO היו קטנים יותר וממוקמים בצורה שגויה, בדומה לשינויים שנראו בניוון רשתית (rd1) עכברים, מודל למחלה הניוונית, RP. חריגות מבניות אלו נמצאו בקורלציה עם פוטנציאל מנוחה היפר-קוטבי ב-RBCs, מה שהחליש את התקשורת שלהם עם ACs.
"בתנאים פתולוגיים מסוימים, RGCs יכולים להציג פעילות תנודה ספונטנית." מציין פרופ' קויקה. "הרעש הזה משבש את עיבוד המידע החזותי ויכול לגרום להזיות. המחקר שלנו חושף מדוע תנודות כאלה מתרחשות בעכברי Trpm1 KO ומצביע על כך שאותו מנגנון מניע אותם במחלות ניווניות כמו RP."
החוקרים הצליחו לשחזר את דפוסי הירי המתנודדים שנראו בניסוי על ידי שילוב השינויים המבניים והחשמליים הללו במודל חישובי. המודל אישר שכוח סינפטי מופחת בין RBCs ו-ACs, בשילוב עם היפרפולריזציה של תאים דו-קוטביים ON, מספיק כדי לעורר ירי קצבי פתולוגי.
פרופ' קיטאנו מוסיף "ההדמיות שלנו מראות שאפילו הפחתות קטנות בתפוקת התאים הדו-קוטביים עלולה לערער את היציבות במעגלי הרשתית, ולהוביל לתנודות המסתות אותות חזותיים אמיתיים."
המחקר מספק תובנה קריטית כיצד שיבושים באיתות תלוי TRPM1 יכולים להוביל לרעש עצבי על פני פתולוגיות שונות ברשתית. חשוב לציין, הוא מציע שטיפולים המשחזרים ראייה (כגון רפואה רגנרטיבית או טיפול אופטוגנטי) צריכים לטפל גם בתנודות אלו כדי להבטיח שהמטופלים ישובו לראייה צלולה, לא תפיסה מעוותת או הזויה.
הצוות מקווה שהממצאים שלהם יסללו את הדרך לגישות טיפוליות חדשות לייצוב פעילות הרשתית ולשיפור התוצאות בטיפולי שיקום הראייה.
