眼睛可以向大腦發(fā)出意想不到的信號

眼睛總能給我們帶來驚喜驚喜。

幾十年來啥寇,生物學教科書都說眼睛只通過一種視神經(jīng)信號途徑與大腦進行交流偎球。最近但一項新的發(fā)現(xiàn)洒扎,一些視網(wǎng)膜神經(jīng)元可能通過其他途徑向大腦傳遞信號。

西北大學(Northwestern University)領導的一項新研究發(fā)現(xiàn)衰絮,視網(wǎng)膜神經(jīng)元的一小部分神經(jīng)元細胞向大腦發(fā)送抑制信號袍冷。在這之前,研究人員認為眼睛只會發(fā)出興奮信號猫牡。(簡單地說:興奮性信號使神經(jīng)元更多地向大腦傳遞信號胡诗;抑制性信號使神經(jīng)元更少地傳遞信號。)

西北大學的研究人員還發(fā)現(xiàn)淌友,這部分視網(wǎng)膜神經(jīng)元參與了潛意識行為乃戈,如晝夜節(jié)律與光和暗周期的同步,瞳孔收縮與強光的同步亩进。通過更好地理解這些神經(jīng)元的功能症虑,研究人員可以探索光影響我們行為的新途徑。

領導這項研究的西北大學的蒂芙尼·施密特(Tiffany Schmidt)說:“這些抑制性信號可以幫助我們阻止將生物鐘重置為夜晚狀態(tài)归薛,并防止在微光下瞳孔收縮谍憔,這兩種信號都能適應正常的視覺和日常功能。我們認為我們的結果提供了一種機制主籍,可以理解為什么我們的眼睛對光如此敏感习贫,但我們的潛意識行為對光相對不敏感∏г”

這項研究將發(fā)表在5月1日出版的《Science》雜志上苫昌。施密特是西北大學溫伯格文理學院神經(jīng)生物學助理教授。南田卓瑪(Takuma Sonoda)幸海,前西北大學跨系神經(jīng)科學項目的博士生祟身,也是是論文的第一作者。

為了進行這項研究物独,施密特和她的團隊在小鼠模型中阻斷了負責抑制信號傳導的視網(wǎng)膜神經(jīng)元袜硫。當這個信號被阻斷時,在昏暗的光線下更能有效地改變小鼠的晝夜節(jié)律挡篓。

施密特說:“這表明婉陷,當環(huán)境光線發(fā)生意外變化時,眼睛發(fā)出的信號會主動抑制晝夜節(jié)律的重新調(diào)整官研∫ǎ”不過限书,這是有道理的剿干,因為你不想在環(huán)境光和暗循環(huán)中調(diào)整你的整個生物鐘狱掂,這樣的抑制信號可以應對微小的擾動,讓你只想在光線變化強烈的情況下進行這種大規(guī)模的調(diào)整蛛壳⌒诱埃”

施密特的研究小組還發(fā)現(xiàn)所刀,當來自眼睛的抑制信號被阻斷時,老鼠的瞳孔對光更敏感捞挥。

索諾達說:“我們的工作假設是浮创,這種機制可以防止瞳孔在非常低的光線下收縮∑龊”這會增加光線照射視網(wǎng)膜的數(shù)量斩披,并使其在光線不足的情況下更容易看到。這種機制至少在一定程度上解釋了為什么在強光增強之前讹俊,你的瞳孔不會收縮垦沉。”

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