Kveitelarver oppfatter lys direkte i hjernen

Lysoppfattelse hos fisk er, i tillegg til syn, involvert i ulike biologiske prosesser, som synkronisering av biologiske rytmer, klekking og regulering av pigmentering. Hos pattedyr er det kjent at synkronisering av døgnrytmen er avhengig av lysfølsomme celler i netthinnen. Fisk og andre primitive virveldyr kan derimot oppfatte lys direkte i hjernen og en rekke lysreseptorer er de senere årene identifisert i hjernen på fisk. Hvilke biologiske prosesser som er relatert til de lyssensitive områdene i hjernen er imidlertid lite kjent.

I avhandlingen har Eilertsen brukt den spesielle biologien til kveite for å studere betydningen av lysreseptorer i hjernen hos fisk. Kveite i naturen gyter på dypt vann, hvor egg og larver lever av plommesekken i nesten to måneder før de oppnår en størrelse som gjør at de kan fange og spise plankton nær overflaten. I store deler av denne perioden mangler larven funksjonelle øyne. Tidligere arbeid har vist at kveite oppfatter lys i denne perioden, før øynene dannes. Eilertsen har i sin avhandling kartlagt deler av dette lysoppfattende systemet (ikke-visuelle system) hos kveite. Hun har konsentrert sitt arbeid om perioden rundt klekking, en prosess som er regulert av lys. Resultatene viser et overraskende komplekst lysoppfattende system i hjernen, helt fra de tidlige utviklingsstadiene. Systemet blir også opprettholdt etter at øynene er funksjonelle. Resultatene viser at en samling lyssensitive celler i bakhjernen er involvert i klekkeprosessen, og at klekking er avhengig av mørkestyrte nervesignaler fra disse cellene. Videre viser avhandlingen at disse cellene uttrykker to ulike lysreseptorer. Lysreseptorene tilhører ulike klasser av lyssensitive pigment som vanligvis finnes i ulike celletyper. Arbeidet viser at ikke-visuell lysoppfattelse hos fisk er viktig fra de tidlige utviklingsstadiene. I tillegg bidrar arbeidet med ny kunnskap om hvordan hjernen oppfatter lys direkte for å styre og kontrollere biologiske prosesser.

Personalia:

Mariann Eilertsen (f. 1982) er født og oppvokst i Bergen. Hun fullførte mastergraden i molekylærbiologi ved Universitetet i Bergen (UiB) i 2006, før hun startet som universitetsstipendiat ved Institutt for Biologi i 2008. Doktorgradsarbeidet har vært utført ved UiB under veiledning av professor Jon Vidar Helvik (UiB), forsker Lars O.E. Ebbesson (Uni Research) og forsker Øyvind Drivenes (Høyskolen i Bergen).