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眼睛向大腦發出意想不到的信號

2020-05-30 15:37上一篇:科學家發現抗體可阻止SARS-CoV-2細胞感染 |下一篇:天文學家捕獲稀有的行星周圍恒星形成盤的圖像



眼睛有一個驚喜。

幾十年來,生物學教科書指出,眼睛僅通過一種信號傳導途徑與大腦進行交流。但是一個新發現表明,一些視網膜神經元走的路少走。

由西北大學領導的新研究發現,一部分視網膜神經元向大腦發送抑制信號。以前,研究人員認為眼睛只能發出興奮性信號。(簡而言之:興奮性信號傳導使神經元的放電更多;抑制性信號傳導使神經元的放電更少。)

西北研究人員還發現,視網膜神經元的這一子集與潛意識行為有關,例如晝夜節律與明/暗周期的同步以及瞳孔收縮與強光的同步。通過更好地了解這些神經元的功能,研究人員可以探索光線影響我們行為的新途徑。

美國西北航空的蒂法尼·施密特(Tiffany Schmidt)表示:“這些抑制性信號阻止了我們的晝夜節律時鐘重新設置為昏暗的光線,并防止了弱光下的瞳孔收縮,這兩者都適應了正常的視力和日常功能。” “我們認為我們的結果提供了一種機制來理解為什么我們的眼睛對光如此敏感,而我們的潛意識行為對光卻相對不敏感。”

該研究將發表在5月1日的《科學》雜志上

施密特(Schmidt)是西北大學溫伯格文理學院的神經生物學助理教授。Takuma Sonoda,太平洋在線開戶 前博士學位 該論文的第一作者是西北大學跨學科神經科學專業的學生。

為了進行這項研究,Schmidt和她的研究小組在小鼠模型中阻斷了負責抑制信號傳導的視網膜神經元。當此信號被阻止時,昏暗的燈光會更有效地改變小鼠的晝夜節律。

施密特說:“這表明,當環境光線發生變化時,眼睛發出的信號會主動抑制晝夜節律的重新調整,這是出乎意料的。” “但是,這是有道理的,因為您不想為環境光/暗周期中的微小擾動而調整整個身體的時鐘,因此,您只希望在照明變化強勁的情況下進行這種大規模調整。”

施密特的研究小組還發現,當眼睛的抑制信號被阻斷時,小鼠的瞳孔對光的敏感性更高。

Sonoda說:“我們的工作假設是,這種機制可以防止學生在非常低??的光線下束縛自己。” “這增加了照射到視網膜上的光量,并使得在弱光條件下更容易看到。這種機制至少部分解釋了為什么在明亮的光增強之前,瞳孔避免收縮。”

這項名為“非規范性抑制電路削弱了行為對光的敏感性”的研究得到了神經科學領域的克林根斯坦-西蒙斯獎學金,阿爾弗雷德·P·斯隆基金會和美國國立衛生研究院的支持(授予編號1DP2EY022584,T32 EY025202和F31 EY030360-01)。