9日,记者从中国科学技术大学获悉,该校生命科学与医学部薛天教授、博津特聘研究员团队在探索光知觉促进大脑发育的神经机制方面取得突破性进展,明确了发育早期的光知觉对成人大脑高级认知能力的影响。
相关研究成果最近发表在国际著名期刊《细胞》(cell )上。 该研究成果提示公共卫生研究应关注新生儿日常光环境,进一步探索光环境对新生儿大脑发育的影响。
幼儿在生长发育早期受到的感觉刺激(包括视觉、听觉、触觉等)对促进大脑高级认知功能的发育至关重要,其中视觉光)对促进幼年大脑发育功能受到广泛关注,但其科学机制及其对婴幼儿成年后认知和学习能力的影响仍然存在
哺乳动物的视觉感知始于视网膜,其视网膜上主要存在三种视细胞:视锥细胞、视锥细胞和视网膜自体视神经节细胞( ipRGCs )。
研究人员通过对新生小鼠的研究,证明在发育早期ipRGCs是介导小鼠早期光敏促进大脑高级别认知区域突触发生的充分和必要条件。 此外,训练小鼠不同频率的声音刺激与奖励/惩罚的相关性,导致小鼠幼年ipRGCs光敏缺失会显著降低小鼠成年后的学习速度,但成年后学习能力的缺陷可能是由于幼年人为激活ipRGCs或视上核的催产素神经元导致的
综上所述,该研究发现了早期发育的视觉(光)感知促进大脑高级认知区域神经元突触协同发育的感光、神经环和分子机制,揭示了早期发育的光感知对成人大脑高级认知能力的影响。
研究小组表示,下一步将继续深入探索发育初期光输入对哺乳动物健康和生存的影响,为优化新生儿生长发育的环境提供科学依据。