Dodano: 11 maj 2020r.

Oczy wysyłają do mózgu nie tylko sygnały pobudzające

Dotychczas uważano, że neurony siatkówki oka wysyłają do mózgu wyłącznie sygnały pobudzające, ale nowe badania wykazały, że niektóre neurony siatkówki wysyłają sygnały hamujące do mózgu. Nowo odkryte sygnały hamujące mają związek z regulacją rytmu dobowego oraz ilością światła docierającego do oczu.

Oko

 

Nowe badania prowadzone przez naukowców z Northwestern University wykazały, że nie wszystkie sygnały wysyłane do mózgu z oka są sygnałami pobudzającymi. Uczeni odkryli, że część neuronów siatkówki wysyła sygnały hamujące, które są zaangażowane w regulację niektórych zachowań podświadomych, jak chociażby kontrola rytmu dobowego. Wyniki nowych badań ukazały się na łamach pisma „Science”.

Komunikacja oczu z mózgiem

Dotychczas uważano, że oko wysyła tylko sygnały pobudzające do mózgu, czyli takie, które pobudzają inne neurony do działania. Jednak część neuronów siatkówki, jak wykazali naukowcy, wysyła do mózgu także sygnały hamujące, które zmniejszają działania innych neuronów. Sygnały te są zaangażowane m.in. w synchronizację rytmów dobowych. Dzięki lepszemu zrozumieniu funkcjonowania tych neuronów uczeni będą mogli bardziej szczegółowo badać wpływ światła na nasze zachowanie.

- Sygnały hamujące zapobiegają przestawieniu się naszego zegara dobowego w odpowiedzi na przyciemnione światło i zapobiegają zwężeniu źrenicy w słabym świetle. Reakcje te są potrzebne do prawidłowego widzenia i codziennego funkcjonowania. Uważamy, że nasze badania pomogą w zrozumieniu, dlaczego nasze oko jest tak bardzo wrażliwe na światło, ale nasze podświadome zachowania są stosunkowo niewrażliwe - powiedziała Tiffany Schmidt z Northwestern University, główna autorka badania.

Rytm dobowy

W swoich badaniach Schmidt i jej zespół zidentyfikowali neurony siatkówki wysyłające sygnały hamujące do mózgu u myszy. Kiedy zablokowali te neurony, dostrzegli, że rytm dobowy myszy jest bardziej podatny na modyfikacje za pomocą słabego oświetlenia.

- To sugeruje, że z oka dochodzi sygnał, który aktywnie hamuje zmiany rytmu okołodobowego w odpowiedzi na przytłumione światło, co było dość nieoczekiwane - powiedziała Schmidt. - Ma to jednak pewien sens. Nie chcielibyśmy, żeby nasze organizmy zmieniały rytm okołodobowy reagując na niewielkie zmiany oświetlenia otoczenia. Taka zmiana powinna zachodzić wyłącznie w sytuacji, gdy zmiana oświetlania jest znacząca – dodała.

Zespół naukowców stwierdził również, że kiedy sygnały hamujące z oka zostały zablokowane, źrenice myszy były znacznie bardziej wrażliwe na światło.

- Nasza robocza hipoteza jest taka, że ​​ten mechanizm zapobiega zwężaniu się źrenic w bardzo słabym świetle. Zwiększa to ilość światła padającego na siatkówkę i ułatwia widzenie w warunkach słabego oświetlenia. Ten mechanizm przynajmniej częściowo wyjaśnia, dlaczego źrenice zwężają się dopiero, gdy jasne światło staje się bardziej intensywne – powiedział Takuma Sonoda, współautor badań.

 

Źródło: Northwestern University