新發現的神經通路處理急性光影響睡眠

西北大學的一項新研究報告說，雖然這種強烈的光線會使人更難入睡，但它不會干擾人體的總體晝夜節律。

第一次，研究人員直接測試了大腦是如何處理短脈衝光來影響睡眠的。他們發現，相對於長期暴露在光下，大腦的不同區域對短脈衝負有責任。這一發現挑戰了人們普遍接受的觀點，即所有的光信息都是通過大腦的視交叉上核(Scn)傳遞的，後者使身體的睡眠/覺醒周期同步。

「在電力廣泛使用之前，我們暴露在光明和黑暗中是以一種非常可預測的模式出現的，」西北大學的蒂芙尼·施密特(Tiffany Schmidt)說，他是這項研究的負責人。「但是光已經變得非常便宜。我們都有智能手機，它們的螢幕非常明亮。我們都在一天中的錯誤時間暴露在光線下。了解這些不同類型的光信息是如何傳遞到大腦的變得越來越重要。」

這篇論文將於7月23日在雜誌上發表。電子生活..施密特是西北大學溫伯格藝術與科學學院的神經生物學助理教授。這項研究是與FredTurek、Weinberg的查爾斯和艾瑪·莫裡森神經生物學教授以及國家心理健康研究所的科長Samer Hattar的實驗室合作進行的。

當光線進入眼睛時，被稱為固有光敏性視網膜神經節細胞(IpRGCs)的專門神經元將光信息傳遞到大腦。在西北大學的研究之前，研究人員普遍認為所有的光信息都會通過SCN。SCN是下丘腦中一個密集的區域，被稱為人體的「晝夜節律起搏器」。

施密特說：「光信息進入SCN，這就是使身體的所有時鐘與光/暗周期同步的原因。」「這個主起搏器確保所有東西都同步。」

為了進行這項研究，施密特和她的團隊使用了一種轉基因老鼠模型，它只有ipRGCs投射到SCN，而沒有其他大腦區域。因為老鼠是夜間活動的，所以當暴露在光線下時，它們就會睡著。然而，實驗中的老鼠在夜間受到短脈衝光照射時保持清醒。老鼠的體溫也與睡眠有關，對短期光線也沒有反應。

這些老鼠保持正常的睡眠/覺醒周期和正常的體溫節律，表明它們的總體晝夜節律保持不變。這有助於解釋為什麼一個晚上睡不著覺和盯著智能手機可能會讓一個人在第二天感到疲倦，但不會對身體產生長期影響。

施密特說：「如果這兩種影響-急性和長期光照-是通過同一途徑驅動的，那麼每一次輕微的光照射都有完全改變我們身體晝夜節律的風險。」

現在研究人員知道光反應系統遵循多種路徑，施密特說需要更多的工作來繪製這些路徑。首先，我們還不知道大腦的哪個區域負