artikel afdrukken
bionieuws 10, 06-06-2015

nieuws
Biologische klok heeft kleur nodig

Door Willy van Strien
© bionieuws


Dankzij de biologische klok lopen gedrag en fysiologie in de pas met het ritme van dag en nacht. Dagelijks stelt die klok de tijd in met het daglicht als ijkpunt. Bewezen is nu dat de kleur van het daglicht daarbij een belangrijke rol speelt, schrijven Hester van Diepen (Leids Universitair Medisch Centrum) en collega’s in Plos Biology (21 mei). Ze bespreken een publicatie van Engelse onderzoekers in hetzelfde tijdschrift vorige maand (17 april).

Bekend was al dat de biologische klok zich richt naar de hoeveelheid licht die het oog bereikt. Speciale ganglioncellen in het netvlies die niet betrokken zijn bij de beeldvorming vangen het daglicht op en sturen een signaal naar de biologische klok, een orgaantje in de hersenen onder de hypothalamus. Dat signaal vertelt wanneer de ochtend aanbreekt of de avond valt.

Bekend was dat die ganglioncellen verbonden zijn met de staafjes en kegeltjes van het netvlies die aan de basis staan van de beeldvorming. Van Diepen en collega’s hebben laten zien dat informatie van de staafjes en kegeltjes helpt om de biologische klok te synchroniseren met het dag-en-nachtritme (Faseb Journal, oktober 2013). De kegeltjes maken kleuren zien mogelijk, dus misschien vertelt niet alleen de hoeveelheid daglicht hoe laat het is, maar ook de kleur ervan, dachten de Engelse onderzoekers.

Dat zou zinvol zijn. Daglicht is blauwer van kleur in ochtend- en avondschemering. Dat kleurverschil is een betere indicator voor begin en eind van de dag dan de hoeveelheid licht, want die is sterk afhankelijk van bewolking. De meeste zoogdieren moeten het kleurverschil tussen schemering en volle dag kunnen waarnemen. Ze hebben namelijk twee typen kegeltjes, waarvan het ene gevoelig is voor blauw en het andere voor groen licht. De vraag was dus: bereikt de kleurinformatie de biologische klok en reageert die daarop?

Zenuwcellen
Dat gebeurt inderdaad, vinden de Engelse onderzoekers nu. Ze laten zien dat de activiteit van een deel van de zenuwcellen in de klok van muizen afhankelijk is van de kleur van het licht dat het oog opvangt. De meeste van deze klokcellen komen in actie bij blauw licht en zijn inactief bij geel licht; in enkele cellen is het andersom. De klok reageert dus op de kleurinformatie. De onderzoekers lieten muizen vervolgens een aantal dagen leven onder een kunstmatige hemel, verlicht door drie kleuren ledlampen. Als het dag werd, voerden ze de hoeveelheid licht op. In sommige gevallen maakten ze daarbij het licht bij schemering blauwer, in andere gevallen niet. Ze constateerden dat de blauwkleuring niet alleen hielp, maar zelfs noodzakelijk was om de klok goed te synchroniseren.

Alle zoogdieren die kleuren zien zetten hun biologische klok waarschijnlijk op deze manier gelijk. Misschien, opperen de onderzoekers, was dat zelfs wel de oorspronkelijke functie van kleuren zien.