Нейробіологи з Бостонської дитячої лікарні та Пекінського університету досліджували вплив серотоніну, нейромедіатора, який регулює сон, настрій, сексуальне бажання на обробку візуальної інформації. Вчені показали, нейрони, які генерують серотонін в стовбурі мозку, регулюють передачу зорової інформації від очей до таламусу.

На зображенні показана експресія рецептора серотоніну на закінченнях аксонів сітківки в таламусі. Аксони сітківки показані зеленим кольором, пресинаптичні закінчення показані синім, а рецептори серотоніну — пурпуровим. Reggiani et al

Внутрішні стани, включаючи страх, голод, збудження регулюються системами в стовбурі мозку та інших областях нижче кори, включаючи систему, що виробляє серотонін. По суті, ця система регулює фізіологічні стану за допомогою серотоніну.

Експеримент на трансгенних мишах

У новій роботі вчені досліджували вплив серотоніну на передачу візуальної інформації від сітківки до таламусу. Вони використовували метод, відомий як двофотонна кальцієва візуалізація. З його допомогою вчені в мозку мишей, які не сплять відстежували активність окремих аксонів, що йдуть від нейронів сітківки. Миші реагували на картинку на моніторі, вчені — аналізували їх реакцію.

Під час експерименту дослідники збільшили виділення серотоніну в таламусі миші шляхом оптогенетичної стимуляції виробляють серотонін нейронів. При оптогенетичній стимуляції у трансгенних мишей можна посилювати або знижувати активність генно-модифікованих нейронів за допомогою світла.

Експерименти показали, що серотонін може пригнічувати візуальні сигнали в аксонах сітківки і вивільнення глутамату в таламусі. Це в кінцевому підсумку перекриває частину зорових каналів від ока до таламуса.

Як серотонін впливає на зір

Вчені виявили, що найсильніше серотонін пригнічує зорову інформацію про зміну рівня освітленості. Навпаки, — нейрони, що відповідають за обробку дрібних деталей, працюють нормально.

Дослідники порівняли ефект, що спостерігається в їх експериментах, з природною модуляцією, що виникає при сильному порушенні тварин або людей. Виявилося, що при сильному порушенні без виділення серотоніну втрачається інформація про дрібні деталі, а рівень освітленості обробляється нормально.

Результати дослідження підтверджують, що зміна внутрішнього стану впливає на обробку окремих типів зорової інформації. Наприклад, коли ми відчуваємо голод, світ стає більш докладним і детальним, а ось рівень освітленості перестає відігравати важливу роль.

Стаття Наша картина світу залежить від серотоніну з'явилася спочатку на Цікавості.