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子宫中的婴儿可能比我们想象的更多

到了中期,很早就可以看到婴儿的眼睛,他们可以检测到光线了。

但是,视网膜中的光敏细胞(位于眼后部的大脑状薄组织薄片)被认为是简单的通断开关,大概在那里可以建立起24小时的昼夜节律父母希望他们的孩子会跟随。

子宫中的婴儿可能比我们想象的更多

加州大学伯克利分校的科学家现已发现证据,这些简单的细胞实际上是相互连接的一部分,相互连接,相互连接,使视网膜对光的敏感性超过了以前的想象,并可能增强光对行为和大脑发育的影响以意想不到的方式。

在发育中的眼睛中,可能有3%的神经节细胞(视网膜中的通过视神经向大脑发送信息的细胞)对光敏感,迄今为止,研究人员已经发现了大约六种不同的亚型,它们可以与神经元的各个部位进行通信。大脑。有人谈论上眼睑上核,以将我们的内部时钟调整到昼夜周期。其他人则向该区域发送信号,使我们的学生在明亮的光线下收缩。

但是其他的则连接到令人惊讶的区域:调节情绪的眼前束和处理情绪的杏仁核。

在小鼠和猴子中,最近的证据表明,这些神经节细胞也通过称为间隙连接的电连接相互交谈,这意味着未成熟的啮齿动物和灵长类动物的眼睛比想象的要复杂得多。

加州大学伯克利分校分子教授Marla Feller说:“鉴于这些神经节细胞种类繁多,并且它们投射到大脑的许多不同部位,这使我想知道它们是否在视网膜与大脑的连接方式中发挥作用。”和细胞生物学,也是本月发表在“ 当代生物学 ”杂志上的论文的高级作者。“也许不是为了视觉回路,而是为了非视觉行为。不仅是瞳孔的光反射和昼夜节律,而且还可能解释光诱发的偏头痛或光疗为何能有效治疗抑郁症。”

视网膜发育中的并行系统

这种被称为内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGC)的细胞仅在10年前被发现,这让像Feller这样研究视网膜发育近20年的人感到惊讶。她与斯坦福大学的导师卡拉·沙茨(Carla Shatz)一起发挥了重要作用,表明发育过程中眼睛的自发电活动(所谓的视网膜电波)对于建立正确的大脑网络以稍后处理图像至关重要。

因此,她对ipRGC的兴趣似乎与发育中的视网膜自发性视网膜波平行发挥作用。

保罗·利希特(Paul Licht)生物科学杰出教授,加州大学伯克利分校海伦·威尔斯(Helen Wills)神经科学研究所成员费勒说:“我们认为它们(老鼠和人类的胎儿)在发育过程中是盲目的。” “我们认为神经节细胞位于发育中的眼睛中,它们与大脑相连,但那时它们与视网膜的其余大部分并没有真正相连。现在,事实证明它们已经相连了彼此之间,这是令人惊讶的事情。”

加州大学伯克利分校的研究生富兰克林·卡瓦尔·霍尔姆(Franklin Caval-Holme)结合了双光子钙成像,全细胞电记录,药理学和解剖学技术,显示新生小鼠视网膜中的六种类型的ipRGC通过间隙连接电连接起来,形成视网膜研究人员发现,该网络不仅可以检测光,而且可以对光的强度做出反应,该强度可以变化近十亿倍。

间隙连接电路对于某些ipRGC亚型的光敏性至关重要,但对于其他ipRGC亚型的光敏性至关重要,这为确定哪种ipRGC亚型为光引起的特定非视觉行为提供信号提供了潜在途径。

Caval-Holme说:“幼仔很早就形成了对光的厌恶,它与强度有关,”这表明这些神经回路可能参与了对光的厌恶行为。“我们不知道新生儿视网膜中的这些ipRGC亚型中的哪一种实际上是造成这种行为的原因,因此了解所有这些不同亚型的作用将非常有趣。”

研究人员还发现了证据,证明该电路能够以适应光强度的方式进行自我调谐,这可能对光的发展起着重要作用。

“过去,人们证明了这些光敏细胞对于视网膜血管的发育和昼夜节律的轻度夹带非常重要,但是这些都是开/关反应,需要时,一些灯光或没有灯光。”她说。“这似乎表明他们实际上是在尝试对许多不同强度的光进行编码,所编码的信息比人们以前认为的要多得多。”

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