In diesem Leitartikel möchte ich kurze Informationen über die retinale laterale Hemmung (RLI), ein wichtiges visuelles Phänomen, geben. Die laterale Inhibition (LI) wurde zuerst bei Hufeisenkrebsen und Katzen entdeckt.1,2 Ihr Mechanismus wurde jedoch erst von Baylor et al. definiert.3 In der Neurobiologie wird die laterale Inhibition (LI) oder der laterale Antagonismus als die Hemmung der Reaktion eines Neurons auf einen Reiz durch die Erregung des benachbarten Neurons definiert.4-10 Die LI verhindert die Ausbreitung von Aktionspotentialen von den stimulierten Neuronen auf die lateralen Nachbarneuronen. Zellen, die LI nutzen, gibt es vor allem in der Großhirnrinde und im Thalamus. In experimentellen Studien wurde LI auch in der Netzhaut und in den lateralen Genicularkernen von Tieren beobachtet. Obwohl die LI vor allem bei der Verarbeitung visueller Empfindungen festgestellt wurde, tritt sie auch bei sensorischen Vorgängen wie Berührung, Hören und Riechen auf. 4-10 Die retinale laterale Inhibition (RLI) ist auch als Kontrastgeber bekannt. RLI erzeugt einen Stimulationskontrast, der eine verstärkte Sinneswahrnehmung ermöglicht und den Kontrast zwischen dem Zentrum und der Peripherie in einer stimulierten Region erhöht. Wenn benachbarte Photorezeptoren gleichzeitig aktiviert werden, reagieren sie weniger, obwohl sie allein aktiviert werden. Wenn also weniger benachbarte Neuronen stimuliert werden, reagiert ein Neuron stärker. RLI bedeutet, dass die Stäbchen- und Zapfenphotorezeptoren in der Wahrnehmungszone sich gegenseitig beeinflussen, um aktiv zu sein, indem sie die Reaktion auf zentrale Beleuchtung durch eine Zunahme der Umgebungsbeleuchtung hemmen.1-10 Wenn ein bestimmter Zapfentyp an einem Punkt stimuliert wird, sendet derselbe Zapfen mit Hilfe der horizontalen Zellen (HCs) ein hemmendes Signal an den benachbarten Zapfen, der das gleiche lichtempfindliche Pigment trägt. Der RLI ist der wichtigste Mechanismus zur Erzielung einer hohen Sehschärfe, zur Schärfung der sensorischen Ortung und zur Farbunterscheidung, der an der Übertragung kontrastreicher Kanten im visuellen Bild beteiligt ist und die Kontrastschärfe erhöht.3,7-10

Nachdem der Lichtstrahl über die Hornhaut, die Pupille und die Linse auf die Netzhaut gelangt ist, umgeht er Ganglienzellen (GCs), amakrine Zellen, bipolare Zellen und HCs, um die Stäbchenphotorezeptoren zu erreichen. Die Stäbchen werden durch das Licht stimuliert und geben ein neuronales Signal zur Stimulierung der HCs ab. Dieses stimulierende Signal wird jedoch nur von den Stäbchenzellen in der Mitte des GC-Empfangsbereichs an die GCs weitergeleitet, da die HCs mit einem hemmenden Signal an die benachbarten Stäbchenphotorezeptoren reagieren. Die zentralen Stäbchenzellen senden Lichtsignale direkt an bipolare Zellen, die das Signal an die GCs weiterleiten. Die amakrinen Zellen versorgen die bipolaren Zellen und die GCs ebenfalls mit LI für verschiedene visuelle Berechnungen, wie z. B. die Bildschärfung. Schließlich werden die visuellen Signale an den Thalamus und die Großhirnrinde weitergeleitet. In der Netzhaut von Wirbeltieren wird das LI von den HCs gesteuert. Die gegenseitige Synapse zwischen den Zapfenzellen und den horizontalen Zellen vermittelt eine negative Rückkopplung. RLI ermöglicht es, dass visuelle Bilder mit einem angemessenen visuellen Kontrast an das zentrale Nervensystem weitergeleitet werden. Der visuelle Kontrast wird durch LI in einigen amakrinen Zellen verstärkt. Dadurch wird verhindert, dass sich das Erregungssignal durch Dendriten- und Axonalverzweigungen in die Umgebung ausbreitet.3,7-10

Die von der Umgebung empfangenen Informationen werden durch die vom Zentrum empfangenen Informationen unterdrückt. Wenn man bei geschlossenen Augen die Stiftspitze an der Fingerspitze schließt, kann man den Ort erkennen, an dem der Druck lokalisiert ist, obwohl der Umfang des Bodens unter der primären Wirkung des Drucks zusammenbricht. RLI erklärt die Hering-Gitter-Täuschung, den Simultankontrast und die Mach-Bänder.3,7-10 Im visuellen System verbessert RLI die Wahrnehmung der Kanten und erhöht den Kontrast. HC ist in erster Linie für RLI verantwortlich. HC empfängt chemische synaptische Inputs von den Photorezeptoren und erzeugt über die Freisetzung von Neurotransmittern (die reziproke Synapse) ein Rückkopplungssignal.3,7-10 Zusammenfassend lässt sich sagen, dass RLI ein visuelles Phänomen ist, das von HCs und amakrinen Zellen in der Netzhaut ausgeführt wird. Es führt zu einer hohen Sehschärfe, schärft die sensorische Lokalisierung und Farbunterscheidung, die an der Übertragung von kontrastierenden Kanten im visuellen Bild beteiligt ist und die Kontrastschärfe erhöht.