《Science》視神經新發現:視網膜傳遞「抑制訊號」 助生理時鐘調節

2020/05/11
《Science》視神經新發現:視網膜傳遞「抑制訊號」 助生理時鐘調節
近日,美國西北大學(Northwestern University)的研究團隊發現,動物視網膜中的部分神經元會產生「抑制性訊號」,此發現不但打破過去科學家對視網膜神經訊號傳遞的觀念,也可解釋包括生理時

《Science》視神經新發現:視網膜傳遞「抑制訊號」 助生理時鐘調節 (圖片來源:網路)

2020.05.11環球生技雜誌/記者 巫芝岳 編譯

近日,美國西北大學(Northwestern University)的研究團隊發現,動物視網膜中的部分神經元會產生「抑制性訊號」,此發現不但打破過去科學家對視網膜神經訊號傳遞的觀念,也可解釋包括生理時鐘(科學上稱晝夜節律,circadian rhythm)、瞳孔收縮等現象的調節機制。該研究1日發表於頂尖期刊《Science》中。

長久以來,科學家一直認為視網膜對大腦傳遞的訊號,僅限於會刺激神經元放電的「興奮性訊號」,然而這項新研究發現,視網膜中有一群神經元,會發出能抑制神經元放電的「抑制性訊號」。

且研究發現,這些發出抑制性訊號與動物的許多潛意識行為有關,包括晝夜節律的調節,以及瞳孔如何遇到強光的同時,如何發生收縮現象。

領導此研究的神經生物學助理教授Tiffany M. Schmidt表示,這些抑制性訊號會阻止我們的生理時鐘在環境光線稍有變暗時,就轉換為「夜間」的狀態,也會防止瞳孔在遇到微弱光線就開始收縮,這都是幫助維持日常視覺適應的重要功能。

研究團隊發現,若阻斷小鼠視網膜上負責此類抑制訊號傳遞的神經元,相較於正常小鼠,昏暗的燈光會更有效率地改變小鼠的晝夜節律;且當此類抑制性訊號被阻斷時,小鼠的瞳孔對光線的敏感性會提高。

這可以解釋為何我們不會因為環境中光線強度的一點點變化,就嚴重影響生理時鐘,而是只有在光線強烈變化的情況下,才會受到影響。

此外,也能部分解釋為何若遇到光線由暗至亮增強時,直到達到一定的亮度,瞳孔才會開始收縮。

Schmidt表示,這項研究結果提供了一種機制,來解釋為何我們的眼睛對光線如此敏感,但

包括生理時鐘等潛意識行為,對光線卻相對沒那麼敏感。

參考資料:

1. 論文原文:https://science.sciencemag.org/content/368/6490/527

2. https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200430150201.htm