2019年12月8日 訊 /生物谷BIOON/ --夜間的強光會打亂機體正常的晝夜節律（circadian rhythms），從而引發失眠；實際上，晝夜機率在機體健康上扮演著重要的角色，幹擾晝夜節律常常會增加多種疾病的發病風險，比如癌症、心臟病、肥胖、抑鬱症等，因此，理解人眼感知光線的機制或能幫助有效預防抑鬱、促進夜間睡眠並保持機體健康的晝夜節律。
圖片來源：Salk Institute
近日，一項刊登在國際雜誌Science上的研究報告中，來自索爾克研究所的科學家們通過研究在眼睛中發現了三種細胞類型，其能幫助檢測光線，並使大腦的晝夜節律與周圍的光線保持一致，這項研究中，研究者首次評估了這種名為本質感光性視網膜神經節細胞（ipRGCs，intrinsically photosensitive retinal ganglion cells）的細胞對光線的反應，以及其對機體健康的重要應用。
研究者Satchidananda Panda表示，如今我們基本上變成了室內的物種，我們脫離了白天的自然循環和晚上近乎完全的黑暗環境，理解ipRGCs細胞對光線質量、數量、持續時間和順序的反應或能幫助我們更好地為新生兒ICUs、ICUs、學校等地方提供照明；同時還能幫助深入研究開發新型光療法來治療多種疾病，比如失眠症、抑鬱症等。
文章中，研究者揭示了三種類型的ipRGCs細胞，第一種細胞對光的響應速度較快，但關閉時間較長，而第二種細胞開啟和關閉時間均較長，第三類細胞在燈光非常明亮時才會產生響應，但其開啟非常迅速且能在燈光消失後立馬關閉。理解每一種ipRGCs細胞的功能或能幫助研究人員設計出更好的光照條件或療法來開啟/關閉這些細胞活性。
研究者指出，ipRGCs細胞負責將光信號傳輸到大腦中，甚至是在缺乏視杆細胞和視錐細胞的人群中也需要向大腦中傳遞圖像。在攜帶有正常視杆細胞和視錐細胞的人群中，ipRGCs細胞實際上能與這些細胞密切合作，本文研究表明，ipRGCs細胞能結合視杆和視錐細胞所檢測到的光信號，從而為我們所看到的信息增加亮度和對比度信息。
研究者Panda表示，後期我們還將研究這些細胞在不同光色、強度和持續時間下的淨輸出，比如，比較其對短脈衝和較長時間（幾分鐘）的反應，此外研究者還非常感興趣研究這些細胞如何對光的序列產生反應，比如藍光轉變為橙色光，這將會模擬我們在自然界中在黎明和黃昏時遇到的各種光。
最後研究者表示，在不同年齡的供體視網膜組織中重複這些實驗或將有助於幫助我們理解年輕個體和老年個體機體的ipRGCs細胞功能是否有所不同，這或許有助於幫助設計室內照明以實現機體更好的晝夜同步，甚至還能幫助改善老年人群和痴呆症患者的機體情緒。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Ludovic S. Mure, Frans Vinberg, Anne Hanneken, et al. Functional diversity of human intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, Science 06 Dec 2019: Vol. 366, Issue 6470, pp. 1251-1255doi:10.1126/science.aaz0898