幾十年來，生物學教科書告訴我們：眼睛和大腦只通過一種信號途徑進行交流——所「見」即所「得」。但我們都知道，大白天進入小黑屋，你也不會認為是睡覺的時間到了。這是為什麼呢？北京時間5月1日，發表在《Science》上的一項新研究中，來自美國西北大學的研究團隊發現一些視網膜神經元選擇了一條「鮮有人走過的道路」。
這一結果解釋了為什麼我們對環境照明條件的敏感度要比有意識的視覺感知低得多。視網膜神經節細胞（RGC）將光信號從視網膜傳遞到大腦，以前被認為僅通過釋放興奮性神經遞質來發出信號。簡單地說，興奮性信號使神經元放電更多；抑制性信號使神經元放電更少。這項新研究表明，
視網膜神經節細胞一類亞群（ipRGC）在向大腦發送抑制信號，驅動多種光誘發行為，包括非成像行為。小鼠視網膜切片，其中細胞核標記為藍色，抑制性細胞標記為紫色，ipRGC標記為綠色。圖片來源：西北大學研究人員發現，這部分視網膜神經元參與了潛意識行為，如晝夜節律與光線強弱周期的同步，瞳孔收縮與強光的同步。通過更好地了解這些神經元的功能，研究人員可以探索光線影響我們行為的新途徑。該研究通訊作者、西北大學神經生物學系助理教授Tiffany Schmidt說：「
這些抑制信號可以阻止我們的生物鐘在昏暗的光線下重新調整，並防止瞳孔在弱光線下收縮。這兩種信號都能適應正常的視覺和日常功能。我們認為，這項研究結果提供了一種機制，來理解為什麼我們的眼睛對光照強度如此敏感，而我們的潛意識行為卻不那麼敏感。」
在這項新研究中，Schmidt和她的團隊在小鼠模型中阻斷了負責抑制信號傳導的視網膜神經元。當這種信號被阻斷時，昏暗的光線更能有效地改變小鼠的晝夜節律。Schmidt說：「這表明，
當環境光線發生意外變化時，眼睛會發出一種信號，主動去抑制晝夜節律的重新調整，這是出乎意料的。然而，它也是有道理的，因為我們不會為環境光線明亮或昏暗循環這種微小的幹擾而調整整個身體的生物鐘。它只會在光線變化強烈的情況下進行大規模的調整。」Schmidt的團隊還發現，當來自眼睛的抑制信號被阻斷時，小鼠的瞳孔對光更加敏感。研究第一作者、西北大學跨學科神經科學專業的博士生Takuma Sonoda說：「我們的工作假設是，這種機制可以防止瞳孔在非常低的光線下收縮。這會增加光線照射視網膜的強度，使它在弱光條件下更容易看清東西。這一機制至少部分解釋了為什麼我們的瞳孔在光線增強前不會收縮。」
參考文獻：
A noncanonical inhibitory circuit dampens behavioral sensitivity to light
DOI: 10.1126/science.aay3152
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