Очі посилають несподіваний сигнал у мозок, з'ясували вчені

Протягом десятиліть у всіх наукових посібниках говорилося, що очі «спілкуються» з мозком виключно за допомогою одного сигнального шляху. Але нове відкриття показує, що деякі нейрони сітківки йдуть іншим шляхом.

Нове дослідження, проведене Північно-Західним університетом (США) і опубліковане в журналі Science, показало, що безліч нейронів сітківки посилає гальмівні сигнали в мозок. Раніше дослідники вважали, що очі відправляють тільки збудливі сигнали.

Тобто, іншими словами, було відомо, що існує тільки збудлива передача сигналів, яка змушує нейрони активізуватися. Тепер же встановлена ​​і гальмівна передача сигналів, яка змушує нейрони сповільнюватися.

Дослідники також виявили, що безліч нейронів сітківки залучено у процес синхронізації циркадних ритмів з циклами світло/темрява і у механізм звуження зіниці як реакція на інтенсивне яскраве світло. Завдяки кращому розумінню того, як функціонують ці нейрони, вчені зможуть досліджувати нові шляхи впливу світла на поведінку людини.

«Гальмівні сигнали не дозволяють внутрішньому циркадному годиннику перевстановлюватися при тьмяному освітленні та запобігають звуженню зіниці при слабкому світлі. Обидві ці функції є адаптивними, – сказала авторка дослідження Тіффані Шмідт. – Ми думаємо, що наші результати забезпечують механізм, який дає розуміння того, чому наші очі так тонко відчувають світло, а ось наша підсвідома поведінка порівняно нечутлива до нього».

Низка досліджень, проведених на мишачих моделях, показала, що сигнал, який надходить у мозок від очей, активно пригнічує перебудову циркадних ритмів при зміні зовнішнього освітлення. «У цьому є сенс, – каже Тіффані Шмідт. – Внутрішній годинник залишається незмінним при незначних коливаннях циклу світло/темрява. Масштабне регулювання проходить тільки у тому випадку, якщо зміна освітлення стане стійкою».

Її команда також виявила, що коли гальмівні сигнали від ока блокуються, зіниці мишей стають набагато більш чутливими до світла.

«Наша робоча гіпотеза полягає в тому, що цей механізм запобігає звуженню зіниць при дуже слабкому освітленні. Це збільшує кількість світла, що потрапляє на сітківку, і полегшує процес бачення в умовах низької освітленості. Цей механізм пояснює, хоча б частково, чому зіниці не звужуються доти, поки яскраве світло не посилиться», – робить висновок Тіффані Шмідт.