大脑功能的影响光照与生物钟节律,光投射视网膜功能影响研究:
光照通过生物钟分子机制也影响SCN(下丘脑前视交叉上核)的功能,主要是SCN(下丘脑前视交叉上核)神经元的自发动作电位。光照条件下(白天)放电频率最大(6~10Hz),黑暗环境下(晚上)放电频率较低(<1Hz)。其中Per1启动子活性与SCN神经元放电频率具有正性相关性,说明Per1可能是光照影响SCN放电的关键钟基因[3-4]。
光照通过SCN(下丘脑前视交叉上核)调控行为、生理、代谢和激素分泌的节律,主要有三个通路:1)内侧视前区域的延髓通路,延伸入丘脑的室旁核(将SCN信号传达至内侧前额叶皮层);2)沿脑底部向后交叉区域并进入腹内侧核通路;3)沿着弧线背向和尾端发出终端支配SCN背侧,腹侧脑室下区(ventral subparaventricular zone, vSPZ)和下丘脑室旁核(paraventricular hypothalamic nucleus, PVN)腹侧区,背侧下室旁区,这也是三个通路里最大的一条通路。SPZ则是SCN信号的重要中转站,调节睡眠节律、体温、自发活动和神经活性等。
前脑也是对哺乳动物节律行为具有重要调节作用的脑区。在前脑,NPAS2(neuronal PAS domain protein 2,也叫MOP4)代替CLOCK与BMAL1形成聚合物,启动生物钟分子机制。已证实,前脑和SCN区一样也能根据环境光照等信号而调控生物体的行为节律。除了中枢昼夜振荡器,外周器官也存在外周振荡器,可表达一种或多种钟基因,但外周振荡器受中枢调控。光照则间接调控外周振荡器,诱导交感神经兴奋、副交感神经抑制,使得血压升高、心率加快、胃肠蠕动减弱。
光照信号还可通过松果腺(pineal gland, PG)调控褪黑素(melatonin,MEL)的合成与分泌。虽然人类和其他哺乳动物中MEL对昼夜节律的产生和维持已经不是必须的,但其能通过与SCN上的受体结合调控SCN的光敏感性、神经元放电频率等参与昼夜节律的调节。同时作为神经内分泌转换器,能将外界光照周期信号更为有效的以昼夜节律的形式输送到中枢神经系统、肠道、肝脏、肾脏、性腺等组织和器官,具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、生殖调节等功能。
综上所述:视网膜(光合作用)功能影响光照通过生物钟分子机制也影响SCN(下丘脑前视交叉上核)的功能:
1、主要是SCN(下丘脑前视交叉上核)神经元的自发动作电位。光照条件下(白天与黑天)的“明、暗”顺应。
2、光照通过SCN(下丘脑前视交叉上核)调控行为、生理、代谢和激素分泌的节律。
3、前脑和SCN(下丘脑前视交叉上核)区,一样也能根据光照频率,则间接调控外周振荡器,诱导交感神经兴奋、副交感神经抑制的调节人体内的神经支配。
4、光照信号还可通过松果腺(pineal gland, PG)与SCN上的受体结合调控SCN的光敏感性、神经元放电频率等参与昼夜节律的调节。有自律性与自主性调节人体的生理机能。
亮目工程根据上述理论,光对大脑功能影响设计(视力复健方法)以光能为复健主轴。比如近视防控(抑制垂体分泌玻璃体生长因子);甲亢眼突(抑制垂体、腺体过多分泌,诱导交感神经与副交感神经支配调节协调)。视觉统合五官科神经科学,就是利用“基因调控”调节人体与器官的良好机能。
眼睛问题就是“复健视觉提升视力”的基因应用。