چشم به مغز چه پیام‌هایی می‌فرستد؟

تحقیقات جدید نشان داده است که زیر مجموعه‌ای از نورون‌های شبکیه چشم سیگنال‌های مهاری به مغز می‌فرستند. پیش‌تر از این محققان بر این باور بودند که چشم تنها سیگنال‌های تحریکی به مغز می‌فرستد.

چشم رازآلود

۴ دهه قبل، در کتاب‌های مکتوب پزشکی آمده است: «ارتباط چشم با مغز تنها از طریق ارسال سیگنال‌های تحریکی امکان‌پذیر است»؛ اما پژوهشگاران، دسته‌ای از نورون‌ها را کشف کردند که خارج از قائده ۴ دهه قبل عمل می‌کنند. تحقیقات جدید به سرپرستی دانشگاه نورث وسترن نشان می‌دهد، بخشی از نورون‌های شبکیه به جای پیام‌های تحریکی پیام‌های مهاری به مغز می‌فرستند و این روند باعث افروختن تعداد کمتری از نورون‌ها می‌شود درست برعکس پیام‌های تحریکی که باعث افروختن تعداد زیادی از نورون‌های عصبی می‌شوند.

محققان دانشگاه نورث وسترن دریافتند، بسیاری از رفتارهای این نورون‌های مهاری، رفتاری ناخودآگاه هستند که درگیر هماهنگ‌سازی ریتم سیرکاردیان به چرخه نور و تاریکی (چرخه ساعت خواب) و انقباض مردمک به نور شدید است. محققان با درک بهتر چگونگی عملکرد سلول‌های عصبی می‌توانند مسیر جدید رفتاری چشم ما را درک کنند.

تیفانی اشمیت، استادیار نوروبیولوژی در (کالج واینبرگ) هنر و علوم نورث وسترن و رهبر این پروژه در نورث وسترن، می‌گوید: «این سیگنال‌های مهاری برای تنظیم ساعت خواب و جلوگیری از انقباض مردک در نور کم کارکرد دارند که ربط مستقیم به چشم‌انداز مناسب و سازگاری عملکرد روزانه چشم دارد. ما فکر می‌کنیم که نتایج تحقیقات منجر به درک یک مکانیسم می‌شود. مکانیسمی که ثابت می‌کند برخی از نورون‌های چشم، رفتاری نسبتا حساس به نور دارند (یعنی همان نورون‌هایی که پیام‌های مهاری را ارسال می‌کنند) درست برعکس آنچه تا به امروز می‌پنداشتیم و فرض بر این بود، چشم ما بسیار به نور حساس است».

برای ادامه مطالعات، اشمیت و تیم او که سلول‌های عصبی شبکیه را مسئول سیگنال‌های مهاری می‌دانستند، این مورد را روی موش آزمایش کردند. آن‌ها سیگنال‌های مهاری را در موش مسدود کردند سپس حتی نورهای خیلی ضعیف هم بر روی چرخه‌ی خواب موش اثر گذار بودند. این موش بسیار حساس به نور شد.

این نشان می‌دهد که یک سیگنال مهاری فعال، برای حفظ چرخه‌ی تنظیم خواب ما مدام در حال کار کردن است که چشم ما برای آرامش و استراحت بدن در هنگام خواب فقط تغییر نورهای قوی را از جهان اطراف به مغز می‌فرستند.

این پیام‌های مهاری، چشم ما را از تغییرات یک‌باره‌ای و آسیب ماهیچه‌ای دور نگه می‌دارد و با کم شدن یک‌باره‌ای نور مردک چشم دچار تغییر ناگهانی و آسی نمی‌شود. این مدارهای غیر متعارف مهاری رفتارهای ما را به نور تعدیل می‌کنند.

این مقاله در ماه می‌در ژورنال ساینس قرار است منتشر شود.