Pupillométrie
English version below
Corinne Kostic
L’évaluation de la pupillométrie pour caractériser la fonction rétinienne
La réponse de la pupille à la lumière (PLR) est le résultat de l’activation de trois types de cellules photosensibles rétiniennes. Alors que les cellules de ganglion rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGC) sont importantes pour le maintien de l’adaptation à la lumière ambiante, les cônes et les bâtonnets apportent des informations temporelles et spectrales supplémentaires. Chez l’homme, différents protocoles variant l’intensité et la longueur d’onde des stimuli lumineux sont testés pour isoler la PLR pilotée par ces différents types de cellules. Cependant, en raison des différences entre la rétine humaine et la rétine de souris, l’utilisation de protocoles chromatiques dans les modèles de souris n’est pas si facile à traduire dans la pratique humaine et vice versa.
Pour mieux comprendre la participation des cônes et des bâtonnets dans la PLR, nous avons analysé la PLR selon un protocole chromatique dans des modèles de souris avec seule fonction des cônes, des bâtonnets ou sans aucun des deux photorécepteurs (ni cônes, ni bâtonnets). Nous avons montré que la dynamique initiale de la PLR est largement influencée par les photorécepteurs cône et bâtonnets dans ces modèles de souris (Kostic et al. (2016) IOVS). Nous avons également examiné l’influence de la maturation de la rétine sur la réponse pupillaire chez la souris normale (Kircher et al. (2019) Front Neurol).
Nous avons ensuite examiné la dynamique initiale de la PLR chez l’homme en réponse à des stimuli d’intensités et de couleurs différentes. Nous avons pu mettre en évidence trois paramètres pour quantifier cette dynamique qui est influencé par les cellules photosensibles cônes, bâtonnets et ipRGCs suivant les conditions lumineuses (Kostic et al. (2021) Sci Rep).
Ces études posent les jalons essentiels à la poursuite de nos travaux axés sur l’évaluation de la pupillométrie pour caractériser la fonction rétinienne et sa traduction vers le système visuel humain.
Pupillometry
Study of pupil light response as an indicator of retinal function
The pupil light response (PLR) is the result of the activation of three types of retinal photosensitive cells. While intrinsically photosensitive Retinal Ganglion Cells (ipRGCs) are important for the maintenance of the adaptation to ambient light, rods and cones bring additional temporal and spectral information. In human, different protocols varying intensity and wavelength of the light stimuli are being tested to isolate the PLR driven by these different cell types. However due to the differences between human and mouse retina, the use of chromatic protocols in mouse models is not so easy to translate to human practice and vice versa.
To better understand the rod and cone participation in the PLR, we analyzed the PLR to a chromatic protocol in cone-only, rod-only or no-photoreceptor (no rods nor cones) mouse models. We showed that the initial dynamic of the PLR is largely influenced by rod and cone photoreceptors in these retinal mouse models (Kostic et al. (2016) IOVS). We also examined the influence of retinal maturation on pupillary response in normal mice (Kircher et al. (2019) Front Neurol).
We then examined the initial dynamics of the PLR in humans in response to stimuli of different intensities and colors. We were able to highlight three parameters to quantify these dynamics which are influenced by cone, rod and ipRGCs photosensitive cells according to the light conditions (Kostic et al. (2021) Sci Rep).
These studies place the essential milestones for the continuation of our work focusing on the evaluation of pupillometry to characterize retinal dysfunction and its translation to the human visual system.
