Oë stuur 'n onverwagse sein na die brein

Vir dekades het biologie handboeke verklaar dat oë te kommunikeer met die brein uitsluitlik deur 'n tipe van signalering roete. Maar 'n nuwe ontdekking dui aan dat sommige retinale neurone neem 'n road minder gereis.

Nuwe navorsing onder leiding van die Noordwes-Universiteit, het bevind dat 'n subset van retinale neurone stuur inhiberende seine na die brein. Voor, navorsers glo die oog stuur net eksitatoriese seine. (Eenvoudig gestel: Eksitatoriese sein maak neurone om meer te vuur; inhiberende sein maak neurone vuur minder.)

Die Noordwes-navorsers het ook bevind dat hierdie subset van retinale neurone is betrokke by onderbewussyn gedrag, soos sinkronisasie van sirkadiese ritmes te lig / donker siklusse en leerling vernouing na intense helder ligte. Deur beter begrip hoe hierdie neurone funksioneer, kan navorsers nuwe weë waarlangs lig invloede ons gedrag te verken.

"Hierdie inhiberende seine te verhoed ons sirkadiese klok uit die Herstel van lig te verdof en verhoed leerling vernouing in lae lig, wat albei aangepaste vir 'n behoorlike visie en daaglikse funksie," het Noordwes se Tiffany Schmidt, wat die navorsing gelei het. "Ons dink dat ons resultate lewer 'n meganisme vir die begrip van hoekom ons oog is so pragtig sensitief is vir lig, maar ons onderbewussyn gedrag is relatief onsensitief aan die lig."

Die navorsing word gepubliseer in die 1 Mei uitgawe van die tydskrif Science.

Schmidt is 'n assistent-professor van neurobiologie by Noordwes se Weinberg College of Arts and Sciences. Takuma Sonoda, 'n voormalige Ph.D. student in die Noordwes-Universiteit Interdepartementele Neuroscience program, is die koerant se eerste outeur.

Om die studie uit te voer, Schmidt en haar span geblokkeer die retinale neurone wat verantwoordelik is vir inhiberende sein in 'n muis model. Wanneer hierdie sein geblokkeer, dowwe lig was meer effektief op die verskuiwing van sirkadiese ritmes die muise se.

"Dit dui daarop dat daar 'n sein van die oog wat aktief inhibeer sirkadiese ritmes herbelyning wanneer die omgewing lig veranderinge, wat onverwags was," Schmidt gesê. "Dit maak 'n sekere sin, egter, omdat jy nie wil hê om die hele klok jou liggaam se vir klein versteurings aan te pas in die omgewing lig / donker siklus, jy net wil hierdie massiewe aanpassing plaasvind as die verandering in beligting is sterk."

Schmidt se span het ook bevind dat, wanneer die inhiberende seine van die oog is geblokkeer, leerlinge muise se was baie meer sensitief is vir lig.

"Ons werk hipotese is dat hierdie meganisme hou leerlinge van beklemmende in 'n baie lae lig," het Sonoda. "Dit verhoog die bedrag van die lig slaan jou retina, en maak dit makliker om te sien in 'n lae lig toestande. Hierdie meganisme verduidelik, in minstens 'n deel, hoekom jou leerlinge vermy beklemmende tot helder lig verskerp."

Die navorsing, " 'n Nie-kanonieke inhiberende baan smoor gedrags- sensitiwiteit vir lig," is deur 'n Klingenstein-Simons Fellowship in die Neurowetenschappen, die Alfred P. Sloan Foundation en die National Institutes of Health (toekenning getalle 1DP2EY022584, T32 EY025202 en F31 EY030360-01).

bron: Northwestern University. "Eyes send an unexpected signal to the brain: A subset of retinal neurons communicates differently from the rest of the eye." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 April 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200430150201.htm>.