Iš ko susideda žmogaus akis, mokoma jau mokyklose per biologijos pamokas – tad mes nesikartosime, tik trumpai priminsime pagrindines nervines ląsteles, esančias akies tinklainėje ir atsakingas už šviesos signalo pavertimą į smegenims suprantamus nervinius impulsus. Tai stiebeliai (labai jautrūs šviesai, tačiau neskiria spalvų) ir kūgeliai (jų dėka galime atskirti spalvas ir daiktų formas). Tačiau mokslininkai jau senai žino, jog akys ne tik leidžia regėti aplinką, tačiau taip pat organizmui parodo, kada yra naktis, o kada diena – kitaip sakant, formuoja biologinį ritmą. Ilgą laiką buvo manoma, jog ši funkcija atliekama panaudojant tas pačias nervines ląsteles – stiebelius ir kūgelius. Ir tik nesenai paaiškėjo, jog tai lemia papildoma sistema, kurios egzistavimą mokslininkai dabar ir įrodė.

Tyrimus atliko Harvardo medicinos koledžo (Harvard Medical School) mokslininkas Steven W. Lockley kartu su kolegomis iš daugelio JAV ir D. Britanijos universitetų. Jų tyrimas galutinai įrodė, jog žmogaus akis turi antrąją šviesai jautrią sistemą ir būtent ji atsakinga už circadinį ritmą (arba kitaip vadinamą paros ritmą - Circadian rhythm).

Apie tai, jog akis gali turėti papildomą jautrią sistemą, niekas neįtarė iki pat 1990 metų. Žmogaus biologinis paros ritmas, vyzdžių susitraukimas ar išsiplėtimas buvo priskirtas prie smegenų veiklos rezultato, apdorojančio kūgelių ir stiebelių pateiktus duomenis. Ir tik 1990 metais, atliekant seriją eksperimentų su gyvūnais ir sveikais žmonėmis, tyrinėtojams kilo įtarimas, jog ši sistema veikia kitaip. Buvo iškelta hipotezė, kuri sakė egzistuojant papildomą šviesai jautrią sistemą, tačiau jokių jos požymių nepavykdavo aptikti – o ir kaip pavyks, jei ji elgiasi kiek kitaip nei tradicinė regėjimo sistema.

Neilgai trukus biologai netgi nustatė, jog naujosios ląstelės labiausiai jautrios mėlynai šviesai, kai tuo tarpu tradicinė regos sistema jautriausia žaliai spalvai. Visgi iki pat šių metų niekam nepavyko įrodyti kaip ši sistema funkcionuoja žmogaus organizme.

Dabar gi Steven W. Lockley atliko eksperimentus su dviem aklais žmonėmis – 56 metų vyriškiu ir 87 metų moterimi. Nors jie yra absoliučiai akli, tačiau jų biologinis paros ritmas buvo visiškai normalus. Tai gana retas atvejis, nes dažniausiai visiškai akli žmonės turi pažeistą ne tik tradicinę regos sistemą, bet ir papildomą, už circadinį ritmą atsakingą sistemą. Todėl jie kartais gali būti apsnūdę per dieną, o naktimis nesunkiai atsikelti ir imtis kažkokios veiklos.

Eksperimento metu jiems į akis švietė žaliai ir mėlyna (480 nm ilgio bangos) spalva. Žalia spalva nesukėlė jokio paros ritmo pokyčio ir melatonino kiekis nepasikeitė (melatoninas yra specialus hormonas, organizmo išskiriamas naktį ir žmogų darantis mieguistu). O štai mėlyna spalva 56 metų vyriškiui sumažino melatonino kiekį ir tuo pačiu jo biologinis laikrodis pasisuko 1,2 valandom į priekį – būtent tokiam laikui padidėjo žmogaus budrumas.

Tačiau tai dar ne visi siurprizai, kuriuos aptiko mokslininkai. Pasirodo, antroji regos sistema ne tik valdo paros ritmą, bet ir sugeba tam tikra prasme žmoguje sukelti vaizdinį pojūtį. Tokiu būdu visiškai akla moteriškė, sugebėjo nustatyti momentus, kuomet tyrėjimai pradeda ir nustoja šviesti mėlyna šviesa jai į akis. Tuo tarpu kitokių spalvų signalų ji nepajuto.

Tačiau ir tai dar ne viskas, ką sugeba antroji regos sistema. Paaiškėjo, jog vyzdžių išsiplėtimą arba susitraukimą taip pat reguliuoja ne kolbelės ar stiebeliai, bet būtent antroji regos sistema. Tokiu būdu tyrinėtų žmonių vyzdžiai visiškai nereagavo į žalios spalvos šviesą, tačiau akivaizdžiai susitraukdavo nuo mėlynos spalvos spindulio. Išsamiai apie tyrimus galite perskaityti žurnale Current Biology autorių publikuotame straipsnyje.

Tikimasi, kad atradimas padės giliau suvokti biologinio ritmo veikimą ir gali padėti sukurti efektyvesnius vaistus nuo nemigos ir kitų susirgimų, nes vidinis žmogaus laikrodis reguliuoja daugybę kūne vykstančių procesų – nuo miego įpročių iki medžiagų apykaitos ir elgesio. Kiekvieno žmogaus biologinio ritmo išmušimas iš vėžių galiausiai gali pakenkti jo sveikatai – tai siejama su nemiga, depresija, širdies ligomis, vėžiu.

Plačiau: Researchers discover second light-sensing system in human eye

Komentarai (0)