За последние десятилетия ученые узнали очень много о том, как различные нейроны соединяются и посылают сигналы друг другу. Но было трудно проследить активность отдельных нервных волокон, известных как аксоны, некоторые из которых могут простираться от кончика пальца ноги до головы. Понимание этих связей важно для выяснения того, как мозг получает и реагирует на сигналы от других частей тела.
Ученые из Института Солка и Калифорнийского университета в Сан-Диего сообщили о новом методе для отслеживания этих связей и определения того, как общаются нейроны. Научная команда использовала этот метод, чтобы разобраться в том, как мозг реагирует на световые сигналы, полученные сетчаткой глаза у мышей. Исследование было опубликовано 15 октября 2019 года в журнале Cell.
Новый метод использует несколько различных лабораторных методов для понимания типа нейрона, называемого внутренне фоточувствительными ганглиозными клетками сетчатки (ipRGCs). Эти клетки, которые находятся в сетчатке, в задней части глаза, выражают белок под названием меланопсин, который воспринимает синий свет.
"Благодаря разработке и применению новых генетических зондов наши ученые смогли проследить за небольшими процессами, исходящими от нервных клеток на всем пути от сетчатки глаза до некоторых мест, где они соединяются с областями мозга, важных для циркадных ритмов", - сказал Марк Эллисман, выдающийся профессор нейробиологии в Университете Сан-Диего.
Ганглиозные клетки сетчатки IpRGCs, как известно, подключаются ко многим областям мозга. Они сообщают одной части мозга, насколько ярко снаружи, поэтому наш зрачок может быстро закрыться менее чем за секунду. Те же самые клетки ipRGCs также подключаются к главным часам в мозге, которые регулируют наш цикл сна-бодрствования (циркадный ритм). Однако нам требуется несколько минут яркого света, чтобы полностью проснуться.
Ученые обнаружили, что это различие связано с тем, как свет, обнаруженный сетчаткой, достигает мозга. Эти связи между клетками были похожи на воду, льющуюся из садового шланга, однако связь между клетками ipRGCs и главными часами была слабее - больше похоже на капельное орошение сада.
Поскольку клетки ipRGCs доставляют световой сигнал в циркадный центр через более медленную "капельную систему", требуется больше времени для получения любой значимой информации, чтобы она достигла и перевела мозговые часы.
"Наше исследование помогает объяснить, почему, когда вы встаете ночью, чтобы выпить воды и включить свет на несколько секунд, вы обычно снова можете заснуть", - отмечают ученые. "Но если вы слышите шум снаружи дома и идете вокруг него в течение получаса с включенным светом, то заснуть после такого длительного воздействия света будет уже очень трудно"
Источник информации: https://www.cell.com
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Нарушение циркадных ритмов с помощью ночного освещения передается по наследству
Циркадный ритм: как настроить и улучшить ваш сон и здоровье
Бессонница: естественные возможности для нормализации сна
-------------------------------------------------------------------------------------------------