Медицинская карта
Плохой врач лечит болезнь, хороший - причину болезни.
  • гепатит
  • Недели беременности

    Беременность по неделям

  • Сколько живут с диагнозом рак
  • Как рыбий жир может уменьшить воспаление

Исследователи Пенна распутывают биологические эффекты синего света

2021-01-29 16:24:42

Синий свет может как задавать настроение, так и приводить в движение важные биологические реакции. Исследователи Школы медицины и Школы искусств и наук Пенсильванского университетаразделили отдельные биологические реакции человеческого глаза на синий свет, обнаружив неожиданную борьбу за контроль. В их работе рассматриваются свойства меланопсина, светочувствительного белка глаза, который устанавливает ритм нашего дневного цикла и привычного сужения зрачка для яркого света. Они измерили реакцию зрачка на стимуляцию меланопсина и коротковолновых (S) колбочек, других клеток, чувствительных к синему свету, которые работают при дневном свете. К удивлению, они обнаружили, что меланопсин и S-колбочки имеют противоположные эффекты и конкурируют за контроль зрачка в синем свете. Их полные результаты опубликованы в текущем выпуске PNAS .



Доктора Агирре, Брейнард и аспирант Спичан обнаружили, что меланопсин, белок и S-конусы, чувствительные к коротким волнам, оба в сетчатке имеют противоположные эффекты и конкурируют за контроль зрачка в ответ на синий свет.


Ссылки по теме

Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете


Система здравоохранения Пенсильванского университета


«Проблема изучения меланопсина заключается в том, что он очень чувствителен к синему свету, коротковолновому свету, излучаемому цифровыми устройствами, включая смартфоны, планшеты и компьютеры, а также S-конусы», - говорит ведущий автор исследования Мануэль Спитшан., аспирант Пенсильвании по психологии. «Предыдущие исследования человеческого глаза не изучали отдельно S-конусы и меланопсин, потому что мигание синего света стимулирует обе эти клетки, поэтому мы не знали, было ли то, что человек видел, или реакция зрачка исходила от одного или обоих . » Чтобы преодолеть эту проблему, команда Пенна разработала специальный класс зрительных стимулов: они производили мерцающий свет, который стимулирует меланопсин, но невидим для S-колбочек, и второй мерцающий свет, который стимулирует S-колбочки, но невидим для меланопсина. Свет был создан с помощью машины, которая может лепить и переключаться между компьютерными радугами света.


Исследователи попросили 16 человек наблюдать за этим мерцающим светом во время записи реакции их зрачков. Свет, стимулирующий меланопсин, заставлял зрачок медленно сужаться. К своему удивлению, они также обнаружили, что стимуляция S-конусов увеличивает зрачок. То есть, когда S-конусы глаза захватывают больше света, зрачок увеличивается, что противоположно тому, что обычно считается естественной реакцией зрачка. Это означает, что синий свет запускает перетягивание каната между меланопсином и S-конусами, чтобы сделать ваш зрачок меньше или больше. Эффект меланопсина сильнее, в результате зрачок привычно сужается для яркого света любого цвета.


«Впервые на людях мы можем исследовать взаимосвязь между сигналами меланопсина и колбочками, а также то, как они работают вместе или в противодействии», - говорит Дэвид Брейнард, доктор философии , профессор психологии RRL, директор Исследовательского центра зрения и директор Институт исследований в области когнитивных наук. А как выглядят эти особые мерцающие огни? «Мерцание, которое стимулирует S-образные конусы, похоже, переключается между голубоватым и желтоватым оттенками. Однако мерцание, которое стимулирует меланопсин, трудно увидеть, и оно выглядит как мягкое свечение, яркость которого повышается и понижается ".


Свет попадает в человеческий глаз и отображается на сетчатке. Давно известно, что изображение на сетчатке глаза воспринимают нейроны, известные как палочки и колбочки. Стержни работают при слабом освещении и позволяют видеть ночью. Это сигналы от палочек и колбочек, которые мозг преобразует в изображения, которые мы видим.

Однако недавно был идентифицирован другой класс клеток сетчатки, которые также воспринимают свет. Эти клетки известны как по своей природе светочувствительные ганглиозные клетки, и они содержат белок меланопсин. Меланопсин чувствителен к свету с длинами волн, промежуточными по сравнению с теми, которые воспринимаются конусами S и M. Похоже, что он в первую очередь опосредует управляемые светом функции, помимо сознательного зрения, такие как установка наших циркадных часов и участие в управлении зрачком.


Работа команды Пенна позволяет изолировать и изучить свойства меланопсина у людей отдельно от клеток колбочек. Теперь мы можем спросить, что мы «видим» с меланопсином.

Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

(обязательно)