Raziskovalci z Univerze Northwestern so ugotovili, da podskupina retinalnih nevronov v možgane pošilja inhibitorne (zaviralne) signale. Prej so bili raziskovalci prepričani, da oči v možgane pošiljajo le ekscitatorne (pospeševalne) signale. Aktivnost velikega števila teh nevronov se razlikuje po tem, kako hitro streljajo, kako sinhrono streljajo in kolikšno število nevronov strelja naenkrat ali ločeno. S preprostimi besedami povedano, zaradi ekscitatornega signaliziranja nevroni streljajo več, zaradi inhibitornega pa manj.
Raziskovalci so hkrati ugotovili, da ta podskupina retinalnih nevronov vpliva na podzavestno vedenje, kot sta sinhronizacija človekovega cirkadianega oziroma notranjega ritma z zunanjim ciklusom svetlobe in teme ter zožitev očesne zenice ob močni svetlobi. Znanstveniki lahko po zaslugi boljšega razumevanja delovanja teh nevronov raziskujejo nove signalne poti, zaradi katerih svetloba vpliva na naše vedenje.
"Ti inhibitorni signali preprečujejo naši cirkadiani uri, da bi se ponastavila ob pridušeni svetlobi in preprečila zožitev zenic v slabi svetlobi, oboje je nujno za ustrezen človekov vid in njegovo vsakodnevno delovanje," pravi Tiffany Schmidt z Univerze Northwestern, ki je vodila raziskavo. "Menimo, da naša študija razkriva mehanizme, na podlagi katerih bolje razumemo, zakaj so naše oči tako neverjetno občutljive na svetlobo, medtem ko so naše podzavestno vedenje ni preveč odvisno od nje."
Izsledki raziskave bodo objavljeni v najnovejši številki strokovne revije Science. Schmidtova je docentka nevrobiologije na Weinbergovem kolidžu za umetnost in znanost, ki je del Univerze Northwestern. Glavni avtor študije je Takuma Sonoda, nekdanji doktorand na Univerze Northwestern, ki je sodeloval pri njenem medoddelčnem programu za nevroznanost. V okviru študije so Schmidtova in njeni sodelavci na mišjem modelu blokirali retinalne nevrone, odgovorne za inhibitorno signaliziranje. Ko je bilo to signaliziranje blokirano, se je cirkadiani ritem miši učinkoviteje prilagajal na pridušeno svetlobo.
"To nakazuje, da obstaja signal iz oči, ki aktivno zavira prilagajanje človekovega cirkadianega ritma spremembam svetlobe v naši okolici, kar nas je presenetilo," je povedala Schmidtova. "Toda na neki način je to smiselno, saj ne želimo v celoti ponastavljati svoje notranje biološke (cirkadiane) ure zaradi manjših motenj v zunanjem ciklusu svetlobe in teme, ampak je za nas smiselno, da se to zgodi samo ob res velikih spremembah svetlobe."
Schmidtova in njeni sodelavci so hkrati odkrili, da so bile zenice miši veliko bolj občutljive na svetlobo, ko so bili zaviralni signali iz njihovih oči blokirani. "Naša prehodna hipoteza je, da ta mehanizem preprečuje oženje zenic pri zelo slabi svetlobi," je pojasnil Sonoda. "S tem se poveča količina svetlobe, ki skozi zenico vstopi v oko, in zato bolje vidimo, ko je svetloba slabša. Ta mehanizem pojasnjuje, zakaj se vaše zenice ne zožijo, dokler svetloba ni res močna."