视网膜中的自主感光神经节细胞

视网膜中少数神经节细胞能够合成感光蛋白——黑视素(melanopsin),因此具备了自主感光的能力,被称为自主感光神经节细胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells,ipRGCs)。ipRGCs可根据树突形态和分层位置的差异分为五个不同的亚型,其轴突主要投射到视交叉上核、橄榄顶盖前核等脑区,参与调控昼夜节律、瞳孔对光反射等非成像视觉功能。此外,部分ipRGCs的轴突投射到外侧膝状体和上丘,可能在调节成像视觉中发挥功能。本文将概述ipRGCs的发现过程和最新研究进展。

光通过自主感光视网膜神经节细胞调节睡眠活动

目的 利用不同基因型小鼠,探讨有无自主感光视网膜神经节细胞（ipRGCs）的小鼠在光的调节下对睡眠-觉醒活动的影响。方法 四种不同基因型小鼠,分别为野生型（C57BL/6,WT）,ipRGCs不感光型（MKO）,仅保留ipRGCs型（MO）和视杆、视锥细胞缺失且ipRGCs不感光型（TKO）。记录小鼠在12h∶12h明暗交替下24h睡眠量和觉醒量以及在关灯后1h（即21：00）给予3h光照,观察其在光照期间（21：00～24：00）睡眠量和觉醒量的变化。结果在12h∶12h明暗交替下,WT、MKO和MO小鼠的觉醒、快动眼睡眠（REM）、非快动眼睡眠（NREM）有明显的昼夜节律,并且这3种时相的分布时间差异无统计学意义;而TKO小鼠的3种时相无稳定相位,表现为自由运转。与12h∶12h明暗交替的相应时段比较,在3h光照期间,WT小鼠觉醒总量减少（P〈0.01）,REM总量增加（P〈0.01）,NREM总量增加（P〈0.01）以及总睡眠时间（TST）增加（P〈0.01）;MO小鼠觉醒总量减少（P〈0.01）,REM总量增加（P〈0.05）,NREM总量增加（P〈0.05）以及TST总量增加（P〈0.01）;MKO和TKO小鼠的3种时相均无显著变化。结论表达视黑素的ipRGCs在小鼠光诱导睡眠的过程中起重要作用。

自主感光视网膜神经节细胞与彩色光瞳孔测量

自主感光视网膜神经节细胞(ipRGCs)是除视杆细胞、视锥细胞以外的第三类光感受器细胞,位于视网膜内层,由于其内含黑视蛋白,故具备自主感光能力。瞳孔对光反应(PLR)主要由ipRGCs介导产生。ipRGCs可通过黑视蛋白直接感受光信号产生PLR,也可被来自视杆、视锥细胞的信号激活产生PLR。由于视杆细胞、视锥细胞和黑视蛋白产生的PLR各具特点,可采用不同强度和波长的光信号选择性刺激视杆细胞、视锥细胞和黑视蛋白,通过对产生的PLR进行分析可间接反映视杆细胞、视锥细胞和含黑视蛋白的ipRGCs的功能,这一方法称为彩色光瞳孔测量。现主要对ipRGCs介导PLR的通路、视杆/视锥细胞和黑视蛋白引起的PLR特点、彩色光瞳孔测量及其临床应用作一综述,希冀为相关眼科疾病的诊断及鉴别诊断提供新思路。

光照的警觉性作用

光照除了传统的视觉作用外,还具有一定的非视觉效应,包括调节昼夜节律、褪黑素分泌和警觉性等生理功能和行为表现。随着光照对生理节律影响研究的不断深入,近来很多学者开始关注光照的警觉性作用。我们根据最新研究进展总结了:(1)警觉性的测量工具;(2)光照强度、时长、时间点、波长、色温等对光照警觉性作用的影响;(3)光照在治疗情绪障碍、调节生理节律、完善办公照明方面的应用;(4)提出了继续探讨光照警觉性作用的神经机制、优化参数特征和探讨混淆变量的研究方向。