مغز چطور روز را از شب تشخیص میدهد؟
ايسنا/ پژوهشگران موسسه "سالک"(Salk) سلولهاي حساس به نور را در انسان شناسايي کردهاند که به نظر ميرسد به ايجاد چرخه سالم روز و شب کمک ميکنند. محققان از کشف سه نوع سلول در چشم خبر دادند که نور را تشخيص ميدهند و ساعت زيستي مغز را با نور محيط تراز ميکنند. طي اين مطالعه پژوهشگران سلولهايي به نام "سلولهاي حساس به نور گانگليون شبکيه"(ipRGCs) را مورد بررسي قرار دادند. نور روشن در شب چرخههاي طبيعي روز-شب را که ساعت زيستي ناميده ميشود مختل ميکند و ميتواند باعث بيخوابي شود. در حقيقت، ساعت زيستي نقش عمدهاي در سلامت دارند. چرخه شبانه روزي مختل شده با افزايش ابتلا به بيماريهايي مانند سرطان، بيماريهاي قلبي، چاقي، اختلالات افسردگي و ديابت نوع ۲ در افرادي که در شيفت شب کار ميکنند مرتبط بوده است. بنابراين درک چگونگي احساس چشمان انسان به نور ميتواند منجر به توسعه درمانهاي بهتري براي مبازه با بيماري مانند افسردگي شود. اخير محققان موسسه سالک از کشف سه نوع سلول در چشم که نور را تشخيص داده و ساعت زيستي مغز را با نور محيط ما تراز ميکنند، خبر دادهاند. "سچيداناندا پاندا"(Satchidananda Panda) نويسنده ارشد اين مطالعه گفت: ما اکثرا به يک گونه داخلي تبديل شدهايم و از چرخه طبيعي نور روز در طول روز و تاريکي تقريباً کامل در شب خارج شدهايم. درک چگونگي پاسخ ipRGC به کيفيت، کميت، مدت زمان و توالي نور به ما کمک ميکند تا نورپردازي بهتري را براي ICU هاي نوزادان، مراکز مراقبت از کودکان، مدارس، کارخانهها، دفاتر، بيمارستانها، خانههاي سالمندان و حتي ايستگاه فضايي طراحي کنيم. درک جديد از ipRGCs همچنين ممکن است به ما در تحقيقات آينده که در زمينه ايجاد نور درماني است، کمک کند تا بتوان افسردگي، بيخوابي، کمبود توجه و بيش فعالي(ADHD)، درد ميگرني و حتي مشکلات خواب در بين بيماران را درمان کنيم. در حالي که قبلاً ipRGC در شبکيه موشها مشخص شده بود، اين سلولها هرگز در شبکيه انسان ديده نشده بود. در اين مطالعه جديد، پژوهشگران از روش جديدي استفاده کردند. پژوهشگران طي اين مطالعه نمونههاي شبکيه سالم افرادي که فوت کرده بودند را مورد بررسي قرار دادند. محققان سپس اين نمونهها را در يک شبکه الکترود قرار دادند تا نحوه واکنش آنها به نور را بررسي کنند. آنها دريافتند که گروه کوچکي از سلولها پس از تنها ۳۰ ثانيه پالس نور ملتهب شدند و پس از خاموش شدن چراغ، برخي از اين سلولها چند ثانيه طول کشيد تا التهاب آنها متوقف شود. محققان چندين رنگ از نور را آزمايش کردند و دريافتند که اين سلولهاي "حساس به نور" نسبت به نور آبي حساس هستند. پس از انجام آزمايشهاي مختلف آنها متوجه سه نوع مجزا سلول از ipRGC شدند. نوع ۱ نسبتاً سريع به نور پاسخ داد اما خاموش شدن مدت زمان زيادي طول کشيد. براي روشن کردن نوع ۲ مدت زمان بيشتري طول کشيد و خاموش بودن آن نيز بسيار طولاني بود. نوع ۳ فقط هنگامي که يک چراغ بسيار روشن بود پاسخ داد، اما آنها سريعتر روشن شدند و به محض اينکه چراغ خاموش شد، خاموش شدند. درک چگونگي عملکرد هر نوع ipRGC ممکن است به محققان در طراحي بهتر چراغها و توسعه درماني که بتواند فعاليت سلول را روشن يا خاموش کند، کمک کند. مطالعه جديد در واقع به توضيح پديده گزارش شده در مطالعات گذشته نيز کمک ميکند که در آنها گفته شده بود برخي از افراد نابينا با وجود عدم توانايي ديدن، هنوز هم ميتوانند چرخه خواب و بيداري و ساعت زيستي خود را با چرخه شبانهروزي هماهنگ کنند. بنابراين، آنها بايد به نوعي نور را حس کنند. آنها دريافتند که ipRGC سلولهايي هستند که وظيفه ارسال آن سيگنال نوري به مغز را دارند. پاندا در انتها گفت گام بعدي پژوهشگران بررسي ميزان خالص اين سلولها با رنگهاي مختلف نور، شدت و مدت زمانهاي مختلف است.