Olhos enviar um sinal inesperado para o cérebro

Durante décadas, os livros de biologia têm afirmado que os olhos se comunicar com o cérebro exclusivamente através de um tipo de via de sinalização. Mas uma nova mostra de descoberta de que alguns neurônios da retina tomar um caminho menos percorrido.

Uma nova pesquisa, liderada pela Universidade Northwestern, descobriu que um subconjunto de neurônios da retina envia sinais inibitórios para o cérebro. Antes, os pesquisadores acreditavam que o olho somente envia sinais excitatórios. (Simplificando: Excitatory sinalização faz neurónios ao fogo mais; sinalização inibidora faz neurónios ao fogo menos).

Os investigadores do noroeste também descobriram que este subconjunto de neurônios da retina está envolvido em comportamentos inconscientes, como a sincronização dos ritmos circadianos aos ciclos claro / escuro e constrição da pupila com luzes brilhantes intensos. Através de uma melhor compreensão de como esses neurônios funcionar, os pesquisadores podem explorar novos caminhos pelos quais influências claras nosso comportamento.

"Estes sinais inibitórios evitar que o nosso relógio circadiano de redefinição à luz fraca e evitar constrição da pupila com pouca luz, ambos os quais são adaptáveis ​​para a visão adequada e função diária", disse o Northwestern Tiffany Schmidt, que liderou a pesquisa. "Pensamos que os nossos resultados fornecem um mecanismo para entender por que nosso olho é tão extremamente sensível à luz, mas os nossos comportamentos subconscientes são relativamente insensíveis à luz."

A pesquisa será publicada na edição de 01 de maio da revista Science.

Schmidt é um professor assistente de neurobiologia na Weinberg Academia de Artes e Ciências da Northwestern. Takuma Sonoda, um ex-Ph.D. estudante no programa Universidade Northwestern Interdepartamental Neuroscience, é o primeiro autor do papel.

Para conduzir o estudo, Schmidt e sua equipe bloqueou os neurônios da retina responsáveis ​​pela sinalização inibitória em um modelo de mouse. Quando este sinal foi bloqueado, fraca luz foi mais eficaz na deslocando os ritmos circadianos dos ratos.

"Isto sugere que há um sinal do olho que inibe ativamente ritmos circadianos realinhamento quando as mudanças de iluminação do ambiente, o que foi inesperado", disse Schmidt. "Isto faz algum sentido, no entanto, porque você não quer para ajustar o relógio inteiro do seu corpo para pequenas perturbações no ciclo de luz ambiental / escuro, você só quer esse ajuste maciço ocorrer se a mudança na iluminação é robusto."

A equipe de Schmidt também descobriu que, quando os sinais inibidores do olho foram bloqueados, pupilas dos ratos eram muito mais sensível à luz.

"Nossa hipótese de trabalho é que este mecanismo mantém alunos de constrição em muito pouca luz", disse Sonoda. "Isso aumenta a quantidade de luz que atinge sua retina, e torna mais fácil de ver em condições de baixa luminosidade. Este mecanismo explica, em menos parte, por que os seus alunos a evitar constrição até intensifica luz brilhante."

A pesquisa, "Um circuito inibidor não-canônico amortece a sensibilidade comportamental à luz," foi apoiado por uma bolsa Klingenstein-Simons na Neurociências, o Alfred P. Sloan Foundation e os Institutos Nacionais de Saúde (números de atribuição 1DP2EY022584, T32 EY025202 e F31 EY030360-01).

fonte: 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>.