新发现的神经通路过程严重影响睡眠

查看时间或者浪费时间,人们经常看他们的智能手机在半夜醒来。

虽然这急性爆发光并使它更难又睡着,西北大学的一项新的研究报告说,它不会干扰身体的整体昼夜节律。

第一次测试人员直接由大脑如何处理短的光脉冲的影响睡眠。他们发现,大脑的不同区域负责短脉冲和长期接触光。这一发现挑战了广泛接受,长期以来认为所有光信息传递到大脑的视交叉上核(SCN),同步人体的睡眠/清醒周期。

“电力的广泛使用之前,我们暴露在光明与黑暗都发生在一个可预测的模式,”西北大学的蒂芙尼施密特说,他领导了这一研究。“但光变得非常便宜。我们都有智能手机,屏幕很亮。我们都能接触到光在错误的一天。越来越重要的是要理解这些不同类型的光信息是如何传递给大脑。”

论文将发表在《华尔街日报》7月23日eLife。施密特在西北大学的神经生物学助理教授Weinberg艺术与科学学院。合作进行的这项研究是医学教授弗莱德·塔瑞克的实验室的神经生物学教授查尔斯和艾玛·莫里森温伯格和沉着的Hattar部分领导人在国家精神卫生研究所。

进入眼睛的光线后,专门神经元称为内在光敏视网膜神经节细胞(ipRGCs)携带光信息到大脑。在西北大学的研究中,研究人员普遍认为,所有的光信息经过视交叉上核,下丘脑密集的地区被称为人体的“昼夜起搏器”。

“光进入视交叉上核的信息,这就是同步所有的身体光/暗周期的时钟,”施密特说。“这一个主起搏器确保一切都同步。”

为了进行这项研究,施密特和她的团队使用了转基因小鼠模型只有ipRGCs投射到SCN-but没有其他大脑区域。因为老鼠夜间活动的曝光时,他们入睡。小鼠在实验中,然而,保持清醒,当接触到晚上短的光脉冲。小鼠的体温,也与睡眠,也不应对短期的光。

保持正常的睡眠/唤醒周期的老鼠和正常的体温节律,表明整体昼夜节律仍然完好无损。这有助于解释为什么一个不安的睡眠和智能手机盯着第二天可能会使人感到疲劳但对身体没有长期影响。

“如果这两个effects-acute和长期光儿童—驱动通过同样的途径,然后每一个微小的曝光将运行的风险完全转移我们身体的生理节律,”施密特说。

现在,研究人员知道光反应系统遵循多个通路,施密特说需要更多的工作来映射这些途径。首先,我们仍然不知道怎样的大脑区域是负责处理急性光。

之后,研究人员可能会理解如何优化曝光增加警觉性需要它的人,如护士、工人和转变紧急救援人员,同时减轻批发的有害影响昼夜节律的变化。

“光在错误的时间现在是公认的致癌物质,”施密特说。“我们希望人们觉得警报时暴露于光线不与转移相关的健康风险的昼夜节律,如糖尿病、抑郁甚至癌症。”