Istraživanje koje je vodio Univerzitet u Pekingu, u Kini, otkrilo je da je jedan tip fotoreceptorske ćelije mrežnjače kod drozofile (voćne mušice) uključen i u vizuelnu percepciju i u cirkadijalni fotointrainment tako što istovremeno oslobađa histamin i acetilholin u prvoj vizuelnoj sinapsi.
U radu „Jedan fotoreceptor deli percepciju i uvlačenje kotransmisijom“, objavljenom u časopisu Nature, tim detaljno opisuje otkriće da vizuelni sistem Drosophila razdvaja vizuelnu percepciju i cirkadijalni fotoentrainment ko-prenoseći dva neurotransmitera, histamin i acetilholin, u R8 fotoreceptorskim ćelijama.
Detekcija svetlosti uključuje hvatanje signala preko fotoreceptora u oku, koji su neophodni za formiranje slike i podsvesne vizuelne funkcije, kao što je regulisanje bioloških ritmova prema dnevnom ciklusu svetlost-tamak (fotouvlačenje cirkadijanskog sata). Optički sistem ima različite puteve za formiranje slike (na osnovu lokalnog kontrasta) i zadatke koji se ne odnose na sliku (zasnovane na globalnom zračenju).
Studija otkriva neuronsku osnovu za razdvajanje vizuelnih signala. On pokazuje da se senzorne funkcije povezane sa slikom i podsvesne funkcije mogu razdvojiti u prvoj sinapsi sistema koji prenosi dva hemijska glasnika (histamin i acetilholin).
Utvrđeno je da su fotoreceptori R8 u Drosophili odgovorni i za viziju formiranja slike i za cirkadijalno fotouvlačenje. Kada se detektuje svetlost, R8 zajedno prenosi dva različita neurotransmitera, histamin i acetilholin, pokrećući različite funkcije. Put zasnovan na kontrastu pokretao je put za formiranje slike, dok se cirkadijalni fotointrainment oslanjao na put zasnovan na zračenju.
Voćne mušice (Drosophila melanogaster) se često koriste kao model za istraživanje vida. Studija je uključivala merenje jonskih struja u pojedinačnim ćelijama u mozgu voćne mušice odgovorne za regulisanje cirkadijalnog sata. Utvrđeno je da samo specifični fotoreceptori, pR8 osetljiv na plavo i iR8 na zeleno, prenose signale zračenja do neurona centralnog sata u mozgu voćne mušice pomoću neurotransmitera acetilholina.
Eliminisanje transmisije histamina i acetilholina je poremetilo detekciju pokreta i cirkadijalni fotoentrainment, respektivno. Ovo pokazuje važnost ovih neurotransmitera u pokretanju specifičnih ponašanja.
Specifični neuroni sata (označeni sa AMA za ovu studiju) primaju inpute zračenja i od pR8 i od iR8 fotoreceptora. Ovi AMA neuroni integrišu ulaze zračenja iz različitih pravaca i talasnih dužina svetlosti i povezani su i hemijski i električni.
Autori sugerišu da konvencionalni fotoreceptori, osim R8, takođe mogu da koriste histaminom posredovane puteve za pobuđivanje neurona sata za cirkadijalno fotouvlačenje. Ovi putevi bi mogli da rekonstruišu signale zračenja iz signala koji formiraju sliku, neočekivano preslušavanje između vizije koja formira sliku i cirkadijalne fotoentrainmenta, naglašavajući dinamičku regulaciju oslobađanja neurotransmitera kao odgovor na svetlosnu stimulaciju.
Iako ova studija baca svetlo na mehanizme koji omogućavaju voćnoj mušici da razlikuje različite vizuelne funkcije, ona sugeriše da bi slični mehanizmi mogli biti na delu u vizuelnim putevima sisara. Identifikovanje kola koja izdvajaju signale zračenja iz puteva za formiranje slike moglo bi poboljšati naše razumevanje vizuelne obrade. Studija takođe nudi uvid u to kako prigušeno svetlo može da aktivira neurone sata čak i bez signalizacije histamina.
