چشم‌ها سیگنال غیر منتظره‌ای را به مغز می‌فرستند

برای چندین دهه، کتاب‌های حوزه‌ی زیست‌شناسی اظهار داشته‌اند که چشم‌ها منحصراً از طریق یک نوع مسیر با مغز ارتباط برقرار می‌کنند. اما یک کشف جدید نشان می‌دهد که برخی از سلول‌های عصبیِ شبکیه مسیر کوتاه‌تری را طی می‌کنند.

تحقیقات جدید، به سرپرستی دانشگاه نورث وسترن، نشان داده است که زیر مجموعه‌ای از نورون‌های شبکیه سیگنال‌هایی بازدارنده را به مغز می‌فرستند. پیش از این، محققان معتقد بودند كه چشم فقط سیگنال‌های محرک ارسال می‌كند (به عبارت ساده‌تر: سیگنال‌دهی تحریكی باعث می‌شود نورون‌ها بیش‌تر، و سیگنال‌دهی بازدارنده باعث می‌شود نورون‌ها کمتر پتانسیل‌عمل تولید‌کنند).

محققان نورث‌وسترن همچنین دریافتند که این زیر مجموعه از نورون‌های شبکیه در رفتارهای ناخودآگاه مانند هماهنگ‌سازی ریتم شبانه‌روزی به چرخه های نور‌/‌تاریکی و انقباض مردمک در مواجهه با چراغ‌های خیلی پرنور و روشن درگیر هستند. محققان با درک بهتر نحوه‌ی عملکرد این سلول‌های عصبی، مسیرهای جدیدی را که نور با آن بر رفتار ما تأثیر می‌گذارد، کشف می‌نمایند.

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

برای انجام این مطالعه، اشمیت و تیمش سلول‌های عصبی شبکیه‌ی مسئولِ سیگنالینگ بازدارنده را در یک مدل موش مسدود کردند. هنگامی که این سیگنال مسدود شد، نور کم در تغییر ریتم شبانه‌روزی موش مؤثرتر بود.

اشمیت گفت: "این نشان می‌دهد كه سیگنالی از جانب چشم وجود دارد كه به‌طور فعال مانع از تنظیم مجدد ریتم شبانه‌روزی هنگام تغییر نور محیط می‌شود؛ این یافته غیر‌منتظره بود. با این حال، این ملموس به نظر می‌رسد، زیرا شما نمی‌خواهید کل ساعت بدن خود را برای آشفتگی‌های جزئی در چرخه نور/تاریکی محیط تنظیم کنید، شما فقط می‌خواهید اگر تغییر نور شدید باشد، این تنظیم عظیم اتفاق بیافتد."

تیم تحقیقاتی اشمیت همچنین دریافتند، هنگامیکه سیگنال‌های بازدارنده از چشم مسدود شدند، مردمک موش نسبت به نور بسیار حساس‌تر گردید.

سونودا گفت: "فرضیه کار ما این است که این مکانیسم مردمک را از انقباض در نور بسیار کم باز می‌دارد. این باعث می‌شود تا میزان نوری که به شبکیه‌ی شما می‌رسد، و دیدن را در شرایط کم نور آسان‌تر می‌کند، را افزایش دهد. این مکانیسم حداقل در بخشی توضیح می‌دهد که چرا مردمک شما از انقباض، مگر در شرایط تشدید نور، اجتناب می‌کند."

منبع: مدیکال اکسپرس