Глаза посылают неожиданный сигнал в мозг, выяснили ученые

В течение десятилетий во всех научных пособиях говорилось, что глаза «общаются» с мозгом исключительно посредством одного сигнального пути. Но новое открытие показывает, что некоторые нейроны сетчатки идут другой дорогой.

Новое исследование, проведенное Северо-Западным университетом (США) и опубликованное в журнале Science, показало, что множество нейронов сетчатки посылает тормозные сигналы в мозг. Раньше исследователи считали, что глаз отправляет только возбуждающие сигналы. 

То есть, иными словами, было известно, что существует только возбуждающая передача сигналов, которая заставляет нейроны активизироваться. Теперь же установлена и тормозящая передача сигналов, вынуждающая нейроны замедляться.

Исследователи также обнаружили, что множество нейронов сетчатки вовлечено в процесс синхронизации циркадных ритмов с циклами свет/темнота и в механизм сужения зрачка как реакция на интенсивный яркий свет. Благодаря лучшему пониманию того, как функционируют эти нейроны, ученые смогут исследовать новые пути влияния света на поведение человека.

«Тормозящие сигналы не позволяют внутренним циркадным часам переустанавливаться при тусклом освещении и предотвращают сужение зрачка при слабом свете. Обе эти функции являются адаптивными, – сказала автор исследования Тиффани Шмидт. – Мы думаем, что наши результаты обеспечивают механизм, дающий понимание того, почему наши глаза так тонко чувствуют свет, а вот наше подсознательное поведение сравнительно нечувствительно к нему».

Ряд исследований, проведенных на мышиных моделях, показал, что сигнал, поступающий в мозг от глаз, активно подавляет перестройку циркадных ритмов при изменении внешнего освещения. «В этом есть смысл, – говорит Тиффани Шмидт. – Внутренние часы остаются неизменными при незначительных колебаниях цикла свет/темнота. Масштабная регулировка проходит только в том случае, если изменение освещения станет устойчивым».

Ее команда также обнаружила, что когда тормозящие сигналы от глаза блокируются, зрачки мышей становятся гораздо более чувствительными к свету.

«Наша рабочая гипотеза заключается в том, что этот механизм предотвращает сужение зрачков при очень слабом освещении. Это увеличивает количество света, попадающего на сетчатку, и облегчает процесс видения в условиях низкой освещенности. Этот механизм объясняет, хотя бы частично, почему зрачки не сужаются до тех пор, пока яркий свет не усилится», – заключает Тиффани Шмидт.