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黑视素信号可以表达人眼如何感知亮度

摘要

‍ ‍  ‍  ‍  ‍  ‍新的研究揭示了视网膜中处理视觉信息的感光细胞的重要性。这些发现可能为与眼睛相关的并发症提供更有效的治疗。研究结果发表在《科学报告》杂志上。

        新的研究揭示了视网膜中处理视觉信息的感光细胞的重要性。这些发现可能为与眼睛相关的并发症提供更有效的治疗。研究结果发表在《科学报告》杂志上。

Melanopsin Signal may Express How the Human Eye Perceives Brightness

        研究人员分离了黑视素细胞的功能,并证明了它们在视觉环境感知中的重要作用。这开启了对眼睛生物学和视觉信息处理方式的新理解。

        本研究结果可作为开发照明和显示系统的基础。

        人类眼睛的后部布满视网膜,这是一层被称为光感受器的不同类型的细胞,它对不同数量的光做出反应。处理大量光的细胞称为视锥细胞,处理较低水平光的细胞称为视杆细胞。

        直到最近,研究人员还认为当光线照射视网膜时,只有视杆细胞和视锥细胞有反应。最近的发现揭示了一种全新的细胞类型,称为本质感光性视网膜神经节细胞(ipRGCs)。与杆状体和锥状体不同,ipRGCs含有黑视素,这是一种对光敏感的光色素。虽然已经证实ipRGCs参与保持大脑内部时钟与日光变化同步,但它们在检测光照量方面的重要性尚未得到很好的理解。

        横滨国立大学环境与信息科学学院教授、该研究的作者之一冈岛克胜(Katsunori Okajima)表示:“到目前为止,视网膜黑视素细胞的作用,以及它们如何有助于感知光线的亮度,都还不清楚。”

        “我们发现,黑视素在人类观察环境光线的能力中发挥着至关重要的作用。这些发现正在重新定义传统的光探测系统,到目前为止,该系统只考虑了两个变量,即亮度和入射光量。我们的研究结果表明,亮度感知应该依赖于第三个变量,即针对黑视素的刺激强度。”

        在这项研究中,作者们展示了视锥细胞和黑视素是如何结合在一起让人感知亮度的。为了更好地评价黑视素对光检测的贡献,我们从视锥细胞和视杆细胞中分离出黑视素信号。这种分离使我们能够更准确地单独观察黑视素信号。视觉刺激是精心设计和定位,以刺激光敏化学具体。此外,研究人员使用跟踪软件来测量研究参与者在每种视觉刺激下的瞳孔直径。这是一种确定视网膜亮度感知和实际视觉刺激强度之间关系的方法。

        研究人员能够证明,图像的不同亮度水平被认为是黑视素反应和视锥细胞产生的反应的总和。前者是线性读出,而后者不是。研究结果还表明,黑视素在亮度感知中并不是一个次要因素。相反,它在亮度感知中起着至关重要的作用。

        来源:Medindia

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