Laitteisto ERG-signaalin samanaikaiseen rekisteröintiin näköaistinsolukerroksesta sekä verkkokalvon yli

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Master's thesis
Date
2011
Major/Subject
Lääketieteellinen tekniikka
Mcode
Tfy-99
Degree programme
Language
fi
Pages
[6] + 64
Series
Abstract
Valon absorptio verkkokalvon näköaistinsoluissa saa aikaan monivaiheisen biokemiallisten reaktioiden sarjan, jossa valon sisältämä tieto muunnetaan solutason sähköisiksi signaaleiksi. Näiden signaalien aiheuttamia muutoksia verkkokalvon soluvälitilan jänniteprofiilissa voidaan tutkia elektroretinogrammi -tekniikalla (ERG). Näköaistinsolujen ERG-signaalia voidaan rekisteröidä eristetystä verkkokalvosta kahdella tavalla: Erottamalla näköaistinsolujen vaste farmakologisesti ja rekisteröimällä potentiaalieroa koko verkkokalvon yli (TERG) tai rekisteröimällä potentiaalieroa mikroelektrodeilla vain tutkittavasta solukerroksesta (LERG). Diplomityössä suunniteltiin ja rakennettiin laitteisto, jolla voidaan rekisteröidä samanaikaisesti LERG- ja TERG-vasteita. Laitteistoa testattiin koeohjelmalla, jossa verrattiin ulkojäsenkerroksesta rekisteröityjä LERG-vasteita ja näköaistinsolujen TERG-vasteita. Tulosten pohjalta todettiin, että LERG-tekniikka voidaan käyttää näköaistisolujen toiminnan kvantitatiiviseen tutkimukseen. LERG- ja TERG-vasteita vertailtaessa huomattiin, etteivät vasteiden nousunopeus, katkaisukinetiikka, nousuaika huippuarvoon ja suhteelliset amplitudit poikenneet toisistaan merkittävästi. Suurin eroavaisuus oli voimakkailla valostimuluksilla TERG-vasteisiin muodostuva nopea transientti aalto. Tässä työssä tehdyt kokeet vahvistavat, että kyseinen komponentti syntyy näköaistinsolujen sisäjäsenkerroksessa.

Absorption of light by photoreceptors in the retina causes a series of biochemical reactions where the information carried by light is transformed into electrical cell level signals. The resulting changes in the voltage profile of the extracellular space can be measured with the electroretinogram technique (ERG). The ERG signal originating in the photoreceptors can be registered from isolated retina with two different methods: By isolating the photoreceptor response pharmacologically and registering the potential difference across the whole retina (transretinal ERG) or by registering the potential difference with microelectrodes only from the desired cell layer (local ERG). In this master's thesis, a setup was built for simultaneous measurement of LERG and TERG responses. The device was tested with experiment protocol where the LERG-responses from the outer segment and the TERG responses from the photoreceptors were compared. Based on the results it was stated that the LERG technique can be used for the quantitative studies of photoreceptor function. When the TERG and LERG responses where compared, no significant differences were found in the rising velocity, recovery kinetics, time of the peak amplitude or in the relative amplitudes of the responses. The most notable difference was the fast transient wave in the TERG responses to bright light stimulus. The experiments conducted in this study confirm that it originates in the inner segment of the photoreceptors.
Description
Supervisor
Koskelainen, Ari
Thesis advisor
Vinberg, Frans
Heikkinen, Hanna
Keywords
verkkokalvo, näköaistinsolu, valovaste, TERG, LERG, CNG-kanava, retina, photoreceptor, light response, TERG, LERG, CNG-channel
Other note
Citation