چشم‌ها یک سیگنال غیرمنتظره به مغز می‌فرستند

به گزارش ایسنا از ساینس دیلی، تحقیقات جدید نشان داده است که زیر مجموعه‌ای از نورون‌های شبکیه سیگنال‌های مهاری و بازدارنده را به مغز می‌فرستد، در حالی که پیش از این محققان معتقد بودند که چشم فقط سیگنال‌های تحریکی را به مغز ارسال می‌کند.

چندین دهه است که در کتاب‌های زیست شناسی نوشته شده که چشم‌ها منحصراً از طریق یک نوع مسیر سیگنالینگ با مغز ارتباط برقرار می‌کنند. اما یک کشف جدید نشان می‌دهد که برخی از سلول‌های عصبی شبکیه، متفاوت عمل می‌کنند.

تحقیقات جدید به رهبری دانشگاه "نورث وسترن" نشان داده است که زیر مجموعه‌ای از نورون‌های شبکیه، سیگنال‌های بازدارنده یا مهاری(inhibitory signals) را به مغز می‌فرستند. پیش از این محققان معتقد بودند که چشم فقط سیگنال‌های تحریکی را به مغز ارسال می‌کند. به عبارت ساده‌تر؛ سیگنالینگ هیجانی و تحریکی باعث می‌شود نورون‌ها شلیک بیشتری داشته باشند و سیگنالینگ مهاری باعث می‌شود نورون‌ها کمتر ارتباط برقرار کنند.

محققان همچنین دریافتند که این زیر مجموعه از نورون‌های شبکیه در رفتارهای ناخودآگاه مانند هماهنگ‌سازی ریتم شبانه روزی با چرخه‌های نور و تاریکی و انقباض مردمک به نورهای شدید نقش دارند. محققان با درک بهتر نحوه عملکرد این سلول‌های عصبی، مسیرهای جدیدی را که نور بر رفتار ما تأثیر می‌گذارد، مطالعه می‌کنند.

"تیفانی اشمیت" سرپرست این مطالعه می‌گوید: این سیگنال‌های مهاری مانع از تنظیم مجدد ساعت شبانه‌روزی ما در نور کم و جلوگیری از انقباض مردمک در نور کم می‌شود که هر دو برای دید مناسب و عملکرد روزانه مناسب هستند. ما فکر می‌کنیم که نتایج ما مکانیسمی را برای درک اینکه چرا چشم ما تا این حد نسبت به نور حساس است، فراهم می‌کند، اما رفتارهای ناخودآگاه ما نسبتاً نسبت به نور حساس نیستند.

"اشمیت" و گروهش برای انجام این مطالعه سلول‌های عصبی شبکیه مسئول سیگنالینگ مهاری را در موش مسدود کردند. هنگامی که این سیگنال مسدود شد، نور کم در تغییر ریتم شبانه روزی موش‌ها مؤثر بود.

"اشمیت" گفت: این نشان می‌دهد که یک سیگنال در چشم وجود دارد که به طور فعال مانع از تنظیم مجدد ریتم شبانه روزی هنگام تغییر نور محیط می‌شود که برای ما غیرمنتظره بود.

محققان همچنین دریافتند که هنگامی که سیگنال‌های مهاری در چشم مسدود شدند، مردمک چشم موش‌ها نسبت به نور بسیار حساس‌تر شد.

"سونودا" یکی دیگر از محققان این مطالعه گفت: فرضیه کار ما این است که این مکانیسم، مردمک‌ها را تنگ و از منقبض شدن در نور بسیار کم باز می‌دارد. این باعث می‌شود تا میزان رسیدن نور به شبکیه افزایش یابد و دیدن در شرایط کم نور را آسان‌تر می‌کند. این مکانیسم حداقل توضیح می‌دهد که چرا مردمک‌ها تا بیشتر شدن نور، از منقبض شدن خودداری می‌کنند.

این مطالعه در شماره مجله Science منتشر خواهد شد.