המקור העצבי של הסיגנל הפופילומוטורי האפרנטי (afferent) הינו בתת-קבוצה של תאי גנגליון רטינליים הניתנים לזיהוי באמצעות ביטוי של פוטופיגמנט הנקרא מלנופסין (melanopsin). כיון שהמלנופסין יכול לקלוט באופן ישיר אנרגית אור ולהתחיל בתהליך של phototransduction, תאי הגנגליון הרטינליים המכילים מלנופסין מסוגלים ליצור ולשחרר פוטנציאל חשמלי (action potential) בתגובה לחשיפה לאור מבלי לקבל גירוי סינפטי מהפוטורצפטורים של הרשתית שמצויים ב- outer nuclear layer. בנוסף ליכולתם לבצע שפעול עצמאי, תאי גנגליון אלה המכילים מלנופסין, עוברים שפעול גם כתוצאה מגירוים חיצוניים שמקורם בפוטורצפטורים של הרשתית שמצויים ב- outer nuclear layer.  רפלקס האור של האישון המופעל כתוצאה מגירוי של אור לבן חזק  בעין ללא הסתגלות לחשיכה, מקורו ברוב המקרים בסיגנל ON שמקבלים תאי הגנגליון המכילים מלנופסין.

במאמר קודם תארו החוקרים שיטה חדשה לקבלת תגובות אישון דיפרנציאליות על ידי שימוש בתאורה המשכית אך באורכי גל סלקטיביים בעוצמות שונות. בחירה מראש כזאת של עוצמה, אורך גל ומשל תאורה התבססה על הידע הנוכחי לגבי התכונות הפונקציונאליות השונות של הקנים והמדוכים ושל תאי הגנגליון הרטינליים בעלי ביטוי של מלנופסין, ונועדה לגרום לתגובות אישון שמאפיינות בעיקר כל אחד ממקורות גירוי אלה. תגובת האישון הדיפרנציאלית למצבי הבדיקה השונים במחקר הקודם, הצביע על כך שתגובת האישונים לגירוי בעוצמה נמוכה של אור כחול מאפיינת פעילות מדוכים (Rods). בדומה לכך תגובת האישונים לגירוי בעוצמה חזקה של אור אדום מאפיינת בעיקר פעילות קנים (Cones). תגובת האישונים, במיוחד כיווץ ממושך, לגירוי ממושך בעוצמה חזקה של אור כחול מאפיינת כנראה את הגירוי העצמאי של תאי הגנגליון המכילים מלנופסין.

במאמר הנוכחי מתארים החוקרים את היישום של הטכניקה של בדיקה דיפרנציאלית של תגובת האישון לאור בקבוצה לא סלקטיבית של חולים עם רטיניטיס פיגמנטוזה. המטרה הייתה לנסות להבין כיצד משתנה תגובת האישונים לאור לגירויים הסלקטיביים שתוארו, בחולים עם חוסר תפקוד קנים ומדוכים לעומת אנשים עם עיניים בריאות, ולהשוות ממצאים אלה לתוצאות בדיקות ERG ותוצאות בדיקות של שדות הראיה הקינטיים (גולדמן).

החוקרים הם מארצות הברית ומשוויץ – ממחלקת העיניים ומדעי הראיה של אוניברסיטת איווה ומה- Veterans Administration Hospitals   ב- Iowa City, Iowa, מ- Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase, Maryland, וכן מ- Hôpital Ophtalmique Jules Gonin שבלוזן.

מטרת המחקר הייתה לבדוק את תגובת האישונים הכרומטית כאמצעי להערכת תגובת הרשתית הפנימית והחיצונית בחולים עם רטיניטיס פיגמנטוזה. במחקר השתתפו 32 חולים עם רטיניטיס פיגמנטוזה ופגיעה בראיה, ו- 43 אנשים בריאים. החולים נבדקו עם פופילומטר כרומטי ותגובות האישונים שלהם הושוו לאלה של 43 הבריאים. בנוסף בוצעו גם בדיקות ERG ושדות ראיה. התוצא העיקרי היה אחוז כיווץ האישון בתגובה הזמנית לאור כחול בעוצמה נמוכה ולאור אדום בעוצמה גבוהה ובתגובה הממושכת לאור כחול בעוצמה גבוהה, שחושבו עבור עין אחת עבור כל נבדק.

נמצא שניתן היה לתעד את תגובת האישונים לאור אדום וכחול בכל העוצמות בכל החולים למעט אחד, שהאישונים שלו הגיבו רק לאור כחול בעוצמה חזקה. נמצא הבדל משמעותי בתגובת האישונים בין חולים ברטיניטיס פיגמנטוזה לבין הבריאים, בתנאי הבדיקה שמאפיינים את הקנים והמדוכים. החולים בעלי השטחה של ה- ERG הסקוטופי היו עם תגובת אישונים מופחתת באופן משמעותי מבחינה סטטיסטית, לאור כחול בעוצמה נמוכה. החולים בעלי השטחה או פגיעה ב- ERG הפוטופי, היו עם תגובת אישונים מופחתת באופן משמעותי מבחינה סטטיסטית לאור אדום בעוצמה חזקה. החולים עם ERG שלא ניתן לרישום היו אלה עם הפגיעה הניכרת ביותר בשדות הראיה ובעלי ההפחתה הניכרת ביותר בתגובת האישונים.

שלא כצפוי, בחולים עם רטיניטיס פיגמנטוזה, ההתרחבות מחדש של האישונים הייתה איטית יותר לאחר הפסקת החשיפה לאור כחול חזק, בהשוואה להפסקת האור האדום החזק. הבדל כזה לא נצפה בקרב הבריאים.

מסקנת החוקרים הייתה שתגובות האישונים לאור אדום וכחול המאפיינים תגובה לקנים ולמדוכים, מופחתות באופן משמעותי בחולים עם רטיניטיס פיגמנטוזה אך עדיין ניתן למדוד אותן גם בחולים עם ERG שכבר לא ניתן לרישום. בנוסף לכך, המחלה של הפוטורצפטורים ב- outer nuclear layer מגלה התכווצות אישונים שלאחר חשיפה לאור כחול חזק, ממקורה כנראה בפעילות העצמאית של תאי הגנגליון שמכילים מלנופסין. הפופילומטריה הכרומטית מספקת שיטה לא חודרנית חדשה להערכה של המצב התפקודי של הרשתית, שעשויה לשמש במיוחד במקרים עם מצב מתקדם של רטיניטיס פיגמנטוזה כאשר כבר לא ניתן לרשות אצלם ERG.

Kardon R, Anderson SC, Damarjian TG, Grace EM, Stone E, Kawasaki A.

Chromatic Pupillometry in Patients with Retinitis Pigmentosa

Ophthalmology 2011;118:376381.