日光会对大脑产生影响,一项新研究可能会解释这个谜团
我们知道日照量的季节变化会对我们产生重大影响? 例如季节性情感障碍(), 例如。 但现在,科学家们已经能够在大脑神经元水平上观察这些影响。
在一项针对小鼠的新研究中,视交叉上核的神经元(SCN)? 大脑的 24 小时时间跟踪器隐藏在下丘脑内? 观察到彼此协调以适应不同长度的日光,单个细胞以及整个网络都发生变化。
关键神经递质的混合和表达都会根据每天的光量而改变。
我们已经知道SCN 的变化会影响室旁核的工作(PVN),该大脑区域也在下丘脑内部,有助于管理压力、新陈代谢、免疫系统、生物生长等。
现在,研究人员发现日光与我们的行为之间存在分子联系。
“我们揭示了 SCN-PVN 网络响应日照长度的新分子适应性,从而调整下丘脑功能和日常行为,”神经科学家亚历山德拉·波尔库说来自加州大学圣地亚哥分校。
在小鼠和人类中,SCN 都是大脑计时机制的一部分,负责遵循 24 小时模式的身体、心理和行为昼夜节律。 SCN 由视网膜中的特殊感光细胞控制,传递有关可用光线和每天长度的信息。
有什么不清楚的? 这项研究提供了哪些重要见解? 这就是 SCN 中约 20,000 个神经元对一天中传入的数据做出反应的方式。 了解更多这方面的知识可能有助于治疗 SAD 等健康问题以及其他疾病使用光作为治疗选项。
研究人员能够识别小鼠体内神经递质神经调节素 S (NMS) 和血管活性肠多肽 (VIP) 的变化,然后可以操纵这些变化来改变 PVN 的网络活动。
换句话说,我们越来越接近能够管理我们对或多或少的日光的反应。
“这项研究中最令人印象深刻的新发现是我们发现了如何人为操纵特定 SCN 神经元的活动并成功诱导下丘脑 PVN 网络内的多巴胺表达,”神经科学家达维德·杜尔西斯说来自加州大学圣地亚哥分校。
这项研究仍处于早期阶段? 尽管小鼠大脑和人类大脑之间有很强的相似性,这使得小鼠成为合适的测试对象,但人类神经元的功能是否完全相同还有待观察。
但建立在先前的研究,这些发现有可能为我们提供使用光疗法治疗神经疾病的新方法。 研究小组表示,他们发现的机制也可能会影响我们对季节变化时日照时间的“记忆”。
这项研究是科学家如何利用已有的发现更深入地挖掘分子机制的一个例子。 接下来的步骤之一是看看相同的机制是否在人脑中发挥作用。
“我们在这项研究中展示的多突触神经递质转换可能提供调节情绪季节性变化和光疗效果的解剖学/功能联系,”猪说。
该研究发表于科学进步。