研究人员发现了有助于解释光线对情绪影响的大脑通路

对连接视网膜上的光敏细胞与参与情绪和认知的大脑皮层区域的神经通路的进一步了解,对情绪障碍治疗的发展具有重要意义.

普罗维登斯,R.I. [华体会体育首页]-从季节的日光变化到工作场所的人工照明选择, 很明显,一个人遇到的光线的数量和质量会显著影响情绪.

现在,华体会体育首页的科学家们认为他们知道了原因.

在一个 新的研究 发表在《华体会体育首页》上, 研究小组使用功能性核磁共振成像来揭示光强信号是如何到达大脑的, 以及与情绪有关的大脑结构如何处理这些信号. 研究表明,大脑皮层中与认知处理和情绪有关的一些区域对光线强度很敏感.

这一发现有助于理解季节性情感障碍和重度抑郁症等情绪问题, 以及如何对待他们, 该研究的主要作者杰罗姆·赛内斯说, 华体会体育首页的神经科学教授 卡尼脑科学研究所.

“确定这一途径并了解其功能可能会直接促进治疗抑郁症方法的发展, 无论是通过药物操作或非侵入性脑刺激的选择节点的途径或有针对性的强光治疗,赛恩斯说.

这些发现建立在研究合著者大卫·伯森之前的研究基础上, 华体会体育首页神经科学教授, 谁在2002年发现了眼睛里的特殊感光细胞. 不像杆状细胞和锥状细胞, 这些“内在感光的视网膜神经节细胞”并不参与所谓的“物体视觉”或“形状视觉”,赛恩斯说, 但主要功能是感知光强.

先前的研究, 有些是伯森写的, 发现一些动物有一条调节情绪的神经通路,将这些感光视网膜细胞与前额皮质中与情绪障碍有关的区域联系起来. 赛内斯说,这项新研究的目的是确定人类是否存在类似的途径,以及他们是否能找到证据证明这种途径与光敏视网膜神经节细胞在功能上相似.

确定光强度编码通路是否调节人类前额皮质, 研究人员使用功能性核磁共振成像来探索20名健康成年人的全脑激活模式.

在一个相对简单的实验中, 根据塞斯的说法, 参与者通过漫射光和消除视觉形状的护目镜观看四种不同程度的光强度, 环境中的颜色和其他物体. 参与者观看从暗到亮的光线强度,每次30秒. 让他们保持警觉, 他们同时进行一项听觉任务,要求他们说出两个音调之间的区别.

“华体会体育首页的研究结果提供了光照与前额叶皮层介导的认知和情感反应之间的功能联系. ”

杰罗姆Sanes—— 华体会体育首页神经科学教授

通过评估在运动过程中拍摄的功能性磁共振图像, 研究人员确定了26个人类大脑区域,这些区域的活动或减少或增加与光强度有关. 这种“与松弛张力相关的激活”发生在整个大脑皮层, 在不同的皮层下结构中, 在小脑中, 包含与视觉图像形成有关的功能的区域, 电机控制, 认知与情感.

他们发现了光 抑制 前额叶皮层的活动与光照强度成正比. 前额叶皮层的光诱发反应及其因先前的光暴露而发生的改变与内在感光的视网膜神经节细胞的反应相似.

众所周知,环境光线的变化不一定与形状或物体视觉有关,但会影响各种基本功能, 比如昼夜节律, visual-reflexes, 情绪和可能的认知过程, Sanes——说. 然而, 人们一直不清楚这些光强信号是如何到达人类大脑的相关区域的.

在这项研究中, 研究人员表明,人类大脑的前额叶区域具有光敏信号, 这些信号与本质上感光的视网膜神经节细胞相似,它们一起, Sanes——说, 可以解释光照强度对复杂情绪和认知行为的影响吗.

“华体会体育首页的研究结果提供了光照与前额叶皮层介导的认知和情感反应之间的功能联系,赛恩斯说.

下一个合乎逻辑的问题是, Sanes——说, 关注光线如何影响患有季节性情感障碍或重度抑郁症等情绪障碍的人的这些相同的大脑通路和区域.

“这与没有被诊断出患有这些疾病的健康人群的对照组相比如何?他问. “光线是否激活了相同的区域, 如果是这样的话, 这些区域对光的激活是更敏感还是更不敏感? 效果的差异有多大? 这是一个正在调查的领域,他说, 并补充说,这些答案可以为情绪障碍的治疗方法的发展提供信息.

华体会体育首页神经科学系和卡尼脑科学研究所的迈克尔·沃登也参与了这项研究, 耶路撒冷希伯来大学的研究人员也是如此.

该研究由美国国立卫生研究院(R01EY12793)资助, P20GM103645, S10OD025181), 爱尔康研究所奖, 华体会体育首页生物医学系, 以色列国家心理生物学研究所, 加拿大班廷博士后奖学金.