我們剛剛發(fā)現(xiàn)了真正改變瞳孔大小的因素

長期以來，醫(yī)生一直使用瞳孔反應來衡量意識水平，我們這些服用普通抗抑郁藥的人可能已經(jīng)注意到了對血清素水平升高漂浮在我們的大腦中。蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH Zurich）進行的一項新的小鼠研究剛剛發(fā)現(xiàn)了這些反應背后的機制。

“效果如此強烈，我們立即知道我們正在做一件重要的事情，”說神經(jīng)科學家尼古拉·格魯伊克。

神經(jīng)遞質(zhì)食欲，也稱為hypocretin，可能是通過稱為食欲素神經(jīng)元的細胞發(fā)生所有這些變化的幕后黑手。這些單元格從下丘腦，我們大腦深處的微小結(jié)構(gòu)，將我們身體的激素反應引導到器官的其余部分。

食欲素神經(jīng)元投射到不同的大腦區(qū)域，在我們的喚醒和獎勵大腦區(qū)域內(nèi)具有特別強烈的聯(lián)系。有了這些聯(lián)系，我們已經(jīng)知道它們調(diào)節(jié)著我們的意識、清醒系統(tǒng)與自動睡眠狀態(tài)之間的切換，但它們在更短暫的喚醒狀態(tài)中的作用直到現(xiàn)在才被完全理解。

Grujic及其同事在活小鼠中刺激了這些特定細胞，并在雙光子顯微鏡，觀察他們的活動與瞳孔大小的比較。

當研究小組激活其中一些神經(jīng)元時，瞳孔擴大了。

“很多時候，神經(jīng)刺激的影響會迷失在測量數(shù)據(jù)的噪音中，然后我們必須煞費苦心地過濾才能找到它們。這次不同。效果顯而易見，”說格魯伊克。

這些神經(jīng)元中的一些組沒有改變瞳孔大小，但影響獎勵系統(tǒng)，而其他組則影響瞳孔激活和獎勵系統(tǒng)。瞳孔擴張和收縮也與劑量有關。所有這些都揭示了瞳孔能神經(jīng)元系統(tǒng)與瞳孔擴張控制之間的直接關系。

“瞳孔準確地向我們展示了下丘腦中食欲素神經(jīng)元的活躍程度，”解釋神經(jīng)科學家丹尼斯·布爾達科夫。

更重要的是，“去甲腎上腺素神經(jīng)元是食欲素神經(jīng)元的奴隸，”繼續(xù)布爾達科夫。去甲腎上腺素系統(tǒng)以前被認為可以控制我們學生的反應，但研究小組的數(shù)據(jù)表明，這些細胞實際上調(diào)節(jié)食欲素神經(jīng)元的反應。

然而，他們的參與將我們高度的情緒狀態(tài)（如我們對恐懼的腎上腺素反應）和許多藥物效應與我們學生的狀態(tài)聯(lián)系起來。

奇怪的是，沒有食欲素神經(jīng)元的小鼠在休息時仍然有收縮的瞳孔;但是當他們跑步時，他們的瞳孔更正常地放大。研究人員解釋說，這表明在這種不同的喚醒狀態(tài)下，還有另一個神經(jīng)系統(tǒng)為我們的靈魂打開了這些窗戶。

由于食欲素神經(jīng)元在許多系統(tǒng)中起著核心作用，這些細胞的損傷或損失可能導致多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，包括睡眠障礙，如發(fā)作和阿爾茨海默氏癥.研究人員熱衷于進一步探索這一點。

這項研究發(fā)表于自然神經(jīng)科學.

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