睡前抱着手机不放的你，知道蓝光对生活习惯的危害吗？中外科学家为了探索蓝光对生物钟的影响

当今时代，人们的生活中每天都会面对各种屏幕，已经发现蓝光可能会对睡眠模式产生不良影响，因此，目前大多数电脑或手机屏幕都会使用蓝光过滤膜。但是蓝光到底会对人类带来怎样的影响？最近在

BMC Biology

上发表了两篇研究论文，这两篇文章均探索了斑马鱼的行为，以试图对上述问题作出解释。

Suresh Jesuthasan

新加坡的熹微晨光

在很多文化中都把正义与光明联系起来，具体而言，光照能够对人的心情产生积极影响。白天长时间缺乏光照（比如冬天）会导致抑郁；而一束明媚的阳光则能够让人心情愉悦。

除了

影响情绪，光照还能调节人体的生物钟、改变运动行为

。其中蓝光所诱发的这些影响最为强烈，通常可在眼中表达视黑素的视网膜神经节细胞中检测到。人们没有看到物体也可能会受到蓝光的影响，蓝光的强度是唯一决定其影响大小的因素。

蓝光如何对动物产生如此多的影响呢？神经示踪技术已证实，表达视黑素的视网膜神经节细胞会投射到视觉中枢外的许多其他目标细胞。这些细胞的功能有一些已经明确，但是尚不清楚其对于非视觉反应的其他方面有何贡献。

蓝光照射下的斑马鱼行为

我们研究了斑马鱼的非视觉光反应，斑马鱼的视网膜中也存在表达视黑素的细胞。

斑马鱼的幼鱼通常会白天向上游而晚上向下游

。这种行为是由生物钟控制的，但是

蓝光可以影响生物钟

。我们通过脑部成像发现，

丘

脑前核对于蓝光的反应尤其明显
。丘脑前核会将信息传递至松果体缰核，而松果体缰核是所有脊椎动物大脑中都存在的结构，其作用是调节广泛作用的神经调质（如多巴胺和五羟色胺）的释放，这些神经调质会进而影响运动和情绪。

和许多动物一样，斑马鱼的行为会受到蓝光影响

为了操控丘脑前核，我们测试了光学门控氯离子通道在斑马鱼体内抑制神经元活性的能力，这一离子通道是最近从Guillarda theta(GtACR1 and GtACR2) 体内的微生物中分离得到的。

这些离子通道高度敏感，是进行试验的理想工具。

特定的光强度会刺激丘脑神经元去极化，使得斑马鱼向上游

。而同样的光强度刺激下，如果该离子通道得以表达，则会抑制神经元活性。于是，丘脑前核中表达这一离子通道的斑马鱼，白天有光照的情况下会无法向上游
。这一现象同样证实了丘脑前核在光照对于运动的控制中发挥着一定作用。

该阴离子通道上的视紫红质有一个有趣的特性，即一旦失去启动反应的光照，离子通道会瞬间去极化。在丘脑前核中表达有这种离子通道的斑马鱼中，移除光照后鱼会突然向上运动。如果去极化能导致向上游的行为，那么刚好与这一现象相符。因此，离子通道上的视紫红质（ACRs）具有抑制和触发神经元活性的能力，这有助于我们探索一些给定神经元的功能。

中科院上海生命科学研究院神经科学研究所的张白冰等人开展的一项独立研究，发现了一个由表达视黑素的神经节细胞、丘脑前核和松果体疆核组成的

神经环路

，该环路可

介导幼体斑马鱼的光偏好行为

。这意味着奖励机制可能与丘脑前核受到刺激有关。

还有一个很重要的问题，即在斑马鱼中发现的丘脑前核在其他脊椎动物中有没有同源器官？目前认为是有。在哺乳动物中，表达视黑素的视网膜神经节细胞会在丘脑前区终止。丘脑前核这一结构相对比较模糊，有些文章中将其描述为“松果体疆核旁区域”，其与哺乳动物的松果体疆核是否存在关联还有待进一步证实。如果证实存在关联，这也许就是光照影响人类情绪的一个途径。

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论文：

Optical inhibition of larval zebrafish behaviour with anion channelrhodopsins

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论文：

Characterization of a thalamic nucleus mediating habenula responses to changes in ambient illumination

来源：BMC

编辑：Aprilis

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