King-Wai Yau und sein Team bestrahlten in ihren Tests die Netzhaut von Mäusen mit Licht und maßen die elektrischen Signale, die von einer einzelnen Nervenzelle produziert werden. Die melanopsinhaltigen Zellen erwiesen sich dabei als deutlich weniger lichtempfindlich als die Zapfen und Stäbchen. Der Grund dafür scheint zu sein, dass die Netzhaut 5.000-mal weniger Melanopsinmoleküle enthält als Moleküle, die für das Sehen benötigt werden.
Als nächstes bestrahlten die Forscher die Mäuse retina mit sehr mattem Licht. Dabei konnten sie beobachten, dass bereits ein einziges aktiviertes Melanopsin-Molekül ein starkes elektrisches Signal auslöste. Außerdem wurde dieses Signal direkt von der Zelle ans Gehirn weitergeleitet. „Es scheint so, als ob diese Zellen nur sehr wenig Licht einfangen können“, erklärt Yau. „Wenn jedoch genug Licht vorhanden ist, erzeugt dieses sehr effektiv ein Signal, das direkt ans Gehirn übermittelt wird.“ Dieses Signal sei außerdem sehr langsam, so dass es geeignet sei, langsame Lichtveränderungen im Lauf eines Tages zu entdecken. „Dies ist für die biologische Uhr oder die Pupillenreaktion sinnvoll“, sagt Yau.
In einem weiteren Experiment verwendeten die Forscher genetisch veränderte Mäuse, die keine Zapfen und Stäbchen besaßen. Wurden diese mit sehr hellem Licht bestrahlt, zogen sich ihre Pupillen trotz fehlender Sehfähigkeit zusammen. In Zukunft wollen die Neurowissenschaftler untersuchen, wie die Melanopsin-Sensoren bei Störungen der inneren Uhr reagieren ? zum Beispiel bei Jetlag oder bei Winterdepressionen.