
眼睛发出意想不到的信号给大脑
几十年来,生物课本都表示,眼睛只通过一种信号通路与大脑沟通。但是,一个新的发现表明,一些视网膜神经细胞走一条少有人走。
新研究由美国西北大学的带领下,已发现视网膜神经元的一个子集发送抑制信号传递给大脑。之前,研究人员认为眼睛只发送兴奋的信号。 (简单地说:兴奋的信号,使神经元激发更多的抑制性信号传导,使神经元那么火。)
西北研究人员还发现视网膜神经元的该子集是参与潜意识行为,如昼夜节律同步到光/暗循环和瞳孔收缩到强烈光亮灯。通过更好地了解这些神经元的运作方式,研究人员可以探索新的途径由光影响我们的行为。
“这些抑制性信号阻止我们的生物钟从复位到昏暗的灯光,防止瞳孔收缩在光线不足的,这两者都是适应的正常的视力和日常功能,”西北大学的蒂凡尼·施密特,谁领导的研究说。 “我们认为,我们的研究结果为理解为什么我们的眼睛是如此的光非常敏感,但我们的潜意识行为对光线比较敏感的机制。”
这项研究将发表在科学杂志的5月1日。
施密特是神经生物学的在艺术和科学西北大学温伯格学院的助理教授。佐藤园田,前博士学生在美国西北大学神经科学跨部门计划,是该论文的第一作者。
为了进行这项研究,施密特和她的团队封锁负责在小鼠模型中的抑制性信号的视网膜神经细胞。当该信号被阻断,昏暗的灯光是在变速小鼠的昼夜节律更有效。
“这表明存在来自主动地抑制生理节律会师当环境光的变化,这是出乎意料的,眼睛的信号”施密特表示。 “这有一定道理,但是,因为你不想调整你身体的轻微扰动整个时钟在环境光/暗周期,你只希望这种大规模的调整发生如果照明的变化是稳健的。”
施密特的研究小组还发现,当从眼睛的抑制性信号被阻断,小鼠的瞳孔更怕光。
“我们的工作假设是,这种机制保持学生在非常低的轻收缩,”园田说。 “这增加了射到你的视网膜的量,使得它更容易在低光照条件下看,这种机制解释说,在至少一部分,为什么你的瞳孔收缩避免直到强光加剧。”
这项研究,“非规范抑制电路衰减,以光的行为的敏感性”,是由一个Klingenstein - 西蒙斯奖学金在神经科学中,斯隆基金会和美国国立卫生研究院(奖号码1DP2EY022584,T32 EY025202和F31支持EY030360-01)。
资源 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>.