Стивен Локли из Медицинского колледжа Гарварда и ряд его коллег из
университетов США и Великобритании доказали выдвинутое ранее предположение, что
в человеческих глазах существует вторая светочувствительная система, и что
именно она управляет циркадным ритмом, но способна также обеспечивать и
некоторое визуальное восприятие.
На снимках показана сетчатка слепой подопытной женщины (вверху) и
здорового человека. Прежде, чем проводить опыты с циркадными ритмами,
исследователи убедились, что обычные светочувствительные клетки
сетчатки у испытуемых повреждены и не работают.
Ученые давно знают, что глаза отвечают не только за зрение, но влияют на
циркадный ритм, указывая организму, когда наступает ночь, а когда - день.
Однако, долгое время биологи предполагали, что за визуальное восприятие и за
простое различение света и темноты в глазах ответственны одни и те же клетки -
всем известные палочки и колбочки.
Лишь в 1990-х годах были проведены опыты на животных и здоровых людях,
позволившие предположить, что это не так. Биологи поняли, что, по всей
видимости, за циркадный ритм отвечают другие клетки в глазу -
светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки (pRGCs). Эти клетки связаны с
гипоталамусом, управляющим биологическими часами.
Прежние опыты показали, что клетки эти наиболее чувствительны к синему
свету, в то время как обычная зрительная система имеет наибольшую
чувствительность к зеленому.
Теперь Локли и его коллеги поставили новые опыты с двумя слепыми людьми (56-летним
мужчиной и 87-летней женщиной). Хотя они совершенно не могли видеть, их
циркадный ритм не был затронут. Это редкий случай, так как обычно люди,
полностью ослепшие, имеют нарушения циркадного ритма - они то чувствуют себя
сонными днем, то пробуждаются ночью.
Экспериментаторы светили в глаза испытуемых разными источниками света -
зеленым и синим (с длиной волны 480 нанометров). Зеленый не оказывал никакого
влияния на циркадный ритм и содержание мелатонина - гормона, который
вырабатывается в ночное время и делает человека сонным. А вот синий свет привел
у мужчины к 57-процентному снижению уровня мелатонина. Более того, его
биологические часы сдвинулись 1,2 часа и увеличилась настороженность
(оцениваемая по альфа-ритму).
Но на этом сюрпризы не закончились. Оказалось, что вторая зрительная система
не только управляет циркадным ритмом, но способна в некоторой степени вызывать
у человека визуальные ощущения. Так женщина, хотя совершенно не могла видеть,
оказалась способна отличить момент, когда в ее глаза светили синим светом, хотя
свет на других длинах волн она почувствовать не могла.
И это было не все. Авторы работы установили, что за сокращение и расширение
зрачков на ярком свете или, наоборот, в темноте, отвечают не палочки с
колбочками, а все та же вторая зрительная система. Так зрачки слепой испытуемой
не реагировали на подсвечивание обычной ручкой-фонариком, которой доктора
проверяют реакцию зрачка. Но они сокращались в ответ на длительное воздействие
синего света, сильнее, чем при любом другом свете.
О своем исследовании американские и британские ученые рассказали в журнале
Current Biology.
По словам Локли, эти опыты обеспечивают заключительное подтверждение
результатов предыдущих экспериментов и помогут лучше понять работу наших
биологических часов. Кстати, ранее он же на опытах со здоровыми испытуемыми
показал, что синий свет подавляет сонливость. Об этом сообщает MEMBRANA.
