长时间呆在光线昏暗的房间中会改变大脑的结构,降低学习能力并损害记忆。 密歇根大学的神经生理学家通过对小鼠的实验发现了这一点:一组只接受一个月的光照很少的动物损失了海马的30%的容量,这负责将短期记忆转换为长期记忆。 打开更亮的灯。
密歇根大学的研究人员使用Nilotic草鼠进行实验,研究光对大脑的影响。 像人类一样,这些老鼠每天都在做,晚上睡觉。 将动物分为两组。 第一组暴露在昏暗的光线下,第二组光线绰绰有余。 结果,科学家发现第一组小鼠失去了海马的30%的能力,并且执行空间任务的能力很差。 第二组的小鼠轻松完成了这项任务。 幸运的是,该过程是可逆的:一个月休息后四个星期的明亮光线-第一组完全恢复了他们的能力。
这是第一
项显示大脑根据光照状况而发生结构变化的
研究 。 暴露在昏暗灯光下的老鼠无法解决空间问题,类似于电影院或长途购物旅行后的人们如何在停车场找不到车。 美国人在室内度过大约90%的时间。
持续暴露在昏暗的光线下会导致
大脑神经营养因子(一种刺激神经元发育的蛋白质)显着减少。 BDNF蛋白可增加新神经元和突触的数量和分化,它在海马,大脑皮层和前脑(即负责学习和记忆的区域)中活跃。 在缺乏光照的情况下,人体产生的这种蛋白质较少,从而导致海马中较少的神经元和突触之间。
在抑制海马中BDNF产生之前,光会作用于大脑的其他部位。 研究小组测试了可能影响这些过程的大脑另一区域-下丘脑。 它产生肽
orexin ,影响各种大脑功能。 科学家的问题是:如果给老鼠喂食orexin,在没有正常光照的情况下他们的大脑会恢复吗?
这个问题的答案可能为青光眼,视网膜变性和认知障碍患者的治疗开辟新的可能性。 “对于患有眼疾的人来说,我们可以直接操纵这组神经元来为其提供明亮照明所带来的好处吗? 另一种可能性是改善老年人和神经系统疾病患者的认知功能。 我们可以帮助他们恢复功能或防止其进一步下降吗?” -研究项目经理Lily Yang说。
光还能够影响大脑的退行性疾病。 在阿尔茨海默氏病中,大脑神经元中会形成大量的淀粉样β沉积物。 如果减少这些蛋白质的产生,则可以减少疾病的影响。 麻省理工学院的一个小组通过以40 Hz的频率刺激海马一个小时来
做到这一点。 作为实验的一部分,光脉冲通过纤维直接传输到小鼠的大脑,有助于产生脑伽玛节律,而阿尔茨海默氏病会扰乱这种现象。 同时,淀粉样β的产量减少了40-50%。 由于对医院里的人来说,向大脑注射纤维不是一个好主意,因此科学家们试图寻找另一种方法。 事实证明,可以使用LED校正伽玛节律。 在参与该实验的小鼠中,不仅β-淀粉样蛋白的量减少,而且已经存在的淀粉样蛋白斑减少。 在具有正确伽玛节律的大脑中,激活了自身消除沉积物的机制。