Новое исследование раскрывает механизм влияния света на циркадные ритмы, настроение и когнитивные функции

Ученые из UW Medicine расшифровали, какое освещение способно стимулировать колбочковые фоторецепторы, которые связаны с нейронами глаза, регулирующими циркадные ритмы.

Исследование "A color vision circuit for non-image-forming vision in the primate retina", опубликованное в Current Biology 20 февраля, идентифицирует клетку в сетчатке, играющую ключевую роль в сигнализации мозговым центрам, которые регулируют циркадные ритмы, повышают бдительность, улучшают память, когнитивные функции и настроение.

Эти эффекты ранее связывали с пигментом меланопсином, чувствительным к синему свету. Однако колбочковые фоторецепторы в тысячу раз чувствительнее к свету, чем меланопсин. Их вклад в циркадные цепи реагирует на коротковолновый синий свет, но также сильно реагирует на длинноволновые оранжевые и желтые цвета и контрастное освещение — цвета на восходе и закате.

Ведущий автор Сара Паттерсон отметила, что использование цветового зрения для целей, отличных от восприятия цвета, — самая захватывающая часть работы.

В исследовании была идентифицирована клетка — тормозной интернейрон или амакринная клетка в сетчатке. Она передает сигналы светочувствительным ганглиозным клеткам, влияющим на циркадные центры мозга. Эти амакринные клетки представляют собой "недостающий компонент древней цветовой цепи, способной устанавливать циркадные часы, кодируя спектральный состав света".

Соответствующий автор Джей Нейтц пояснил, что существующие лампы для восхода, синего света и терапии сезонного аффективного расстройства (SAD) не были достаточно эффективны из-за отсутствия ключевых научных данных. Например, лампы для SAD должны быть в сотни раз ярче обычных, чтобы стимулировать меланопсин.

Технология на основе этого открытия лицензирована Университетом Вашингтона компании TUO. Компания будет продавать белые светодиодные лампы, которые будут включать необнаруживаемые длины волн восхода и заката для коммерческого использования.