光就像一个引子,在动物生物节律的产生及维持中扮演着重要角色。例如,清晨的阳光能够帮助同步化一个人的生物钟,但夜晚的光线却会让生物钟紊乱。当人们坐飞机穿越多个时区时,他们可能在本该处于黑暗的时候仍然暴露于光线下,这就导致了时差感。
眼睛中负责传递光强度信息的细胞称为视网膜神经节细胞(RGCs)。它与视杆细胞和视锥细胞不同,后者的任务是告诉大脑你实际看到了什么,而RGCs主要负责检测外部环境的光强度。但是,目前对于RGCs如何与大脑中的生物钟沟通尚不明确。
在这项新研究中,研究人员发现,在大鼠中,眼睛的RGCs能够产生一种信号分子——加压素,这种信号分子从眼睛运输到大脑以帮助调节生物钟。
在一项实验中,研究人员发现明亮的光脉冲激发了大鼠眼中的RGCs,导致它们释放加压素。在另一个实验中,他们发现,在一个光脉冲之后,大脑SCN神经元也被激活。但是当研究人员将阻断加压素的化合物注射到脑细胞中时,脑细胞对同样的光脉冲反应减少。
研究结果表明,来自眼睛细胞的加压素在调节生物钟方面发挥了作用。不过,这项研究是在实验室大鼠中进行的,还需要进行更多的研究来证实这些发现也适用于人类。
苏格兰爱丁堡大学神经生理学教授,本研究的资深作者Michael Ludwig说,该研究或能促进调节生物钟的药物的发展。如果研究人员能够找到改变眼睛加压素水平的方法,那么眼药水或许能够帮助人们从时差中恢复。