연구원들은 일주기 리듬, 동공 광 반응에 대한 망막 회로 해독

연구원들은 일주기 리듬, 동공 광 반응에 대한 망막 회로 해독 쥐의 광수용체 세포는 눈의 고유한 회로를 사용하여 시력 및 비전각 기능을 구동합니다. 날짜: 2022년 7월 6일 원천: NIH/국립 안과 연구소 요약: 새로운 마우스 연구에 따르면 눈의 광 감지 망막은 이미지 형성 비전을 생성하는지 아니면 동공 크기 또는 수면/각성 주기 조절과 같은 비전각 기능을 수행하는지에 따라 다른 회로를 탭합니다. 미국 국립안연구소(National Eye Institute)의 새로운 마우스 연구에 따르면, 눈의 빛을 감지하는 망막은 이미지 형성 비전을 생성하는지, 아니면 동공 크기 또는 수면/각성 주기를 조절하는 것과 같은 비시력 기능을 수행하는지에 따라 다른 회로를 탭합니다. NEI) 및 국립 정신 건강 연구소(NIMH). 이 발견은 우리의 눈이 기분, 소화, 수면 및 신진대사를 조절하는 데 어떻게 도움이 되는지 이해하는 데 영향을 미칠 수 있습니다. NEI와 NIMH는 국립보건원에 소속되어 있습니다. "우리는 이미지 형성 비전과 관련된 경로에 대해 많이 알고 있지만, 이미지 형성이 아닌 시각적 행동이 눈의 동일한 경로에 의존하는지 여부와 방법은 아직 알려지지 않았습니다."라고 Johan Pahlberg 박사는 말했습니다. NEI의 광수용기 생리학 그룹(Photoreceptor Physiology Group) 및 이 연구의 수석 저자입니다. 빛이 눈으로 들어가 망막의 빛을 감지하는 광수용체에 부딪힐 때 시력이 시작됩니다. 광수용체는 신호가 뇌로 전송되기 전에 망막 뉴런의 여러 층을 통해 신호를 전달합니다. 빛은 또한 동공을 통해 눈에 들어오는 빛의 양(동공 빛 반사)을 제어하고 각성/수면 주기(일주기 리듬)를 조절하는 것과 같은 특정 비시각 기능을 유발합니다. 일주기 리듬 장애는 수면 문제, 비만 및 기타 건강 문제와 관련이 있습니다. 망막에서 이미지 형성과 비이미지 형성 기능에 의해 사용되는 경로를 조사하기 위해 Pahlberg와 동료들은 광수용체와 다음 다운스트림 뉴런 사이의 하나 이상의 경로 연결 또는 시냅스를 끄도록 유전적으로 변형된 쥐 그룹을 연구했습니다. 양극성 세포라고 불리는 이웃. 그룹은 낮은 광도에 민감한 간상체 광수용체의 역할을 조사했습니다. 색을 보는 원뿔형 광수용체; 뿐만 아니라 3가지 유형의 양극성 세포: 간상 양극성 세포, "온" 원추형 양극성 세포 및 "오프" 원추형 양극성 세포. "켜짐" 콘 바이폴라 셀은 빛의 증가에 반응하고 "오프" 콘 바이폴라 셀은 빛의 감소에 반응합니다. 원추형 광수용체는 원추형 양극성 세포와만 통신할 수 있는 반면 간체형 광수용체는 빛의 수준에 따라 각 양극성 세포 유형과 통신하는 경로가 있습니다. 그런 다음 양극성 세포는 망막의 다른 뉴런과 통신하여 정보를 시신경과 뇌로 전달합니다. 연구의 일부 쥐는 간상체와 양극성 세포 "위" 사이에 기능적 연결이 없었거나, 원추체와 양극성 세포 사이에 연결이 없었거나, 간상체와 원추체 광수용체 사이의 연결이 부족했습니다. 연구원들은 동공의 빛 반응을 평가하고 야간 각성/수면 주기를 모니터링하면서 시각적 자극에 대한 쥐의 반응을 비교했습니다. 그들은 이미지 형성 시력이 간상체와 원추체 광수용체뿐만 아니라 모든 유형의 양극성 세포를 사용할 수 있지만 이미지 형성 기능이 아닌 경우에는 그렇지 않다는 것을 확인했습니다. 동공 반응은 막대 광수용체에만 의존하지만 콘은 이 동작을 제어할 수 없습니다. 한편, 일주기 리듬 조절과 동공 반사는 모두 "on" 양극성 세포 경로만을 사용하며, 간상체 양극 세포와 "on" 원추형 양극 세포에 의존하지만 "off" 원추형 양극 세포는 사용하지 않습니다. "우리는 '오프' 양극성 세포만 있는 동물이 낮/밤 주기의 변화에 적응할 수 없지만 시각적 사건을 보고 반응할 수 있다는 사실에 정말 놀랐습니다. 비-이미징 형성 기능이 '오프' 경로의 정보를 완전히 무시한다는 사실이 매우 흥미롭습니다."라고 Pahlberg가 말했습니다. "저조도 조건에 최적화된 간상체 광수용체가 조도가 높을 때에도 동공 반응에 여전히 사용되고 있다는 사실에 우리도 놀랐습니다. 우리는 그 시점에서 간상체가 최대가 될 것이라고 정말로 생각했습니다."