超高磁場 MRI でブルーライトが脳を刺激する仕組みが明らかに

プラトン再発行

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聴覚タスク中に活性化される脳の領域 — **脳の活性化** 参加者が7TのMRIスキャンを受けている間に、聴覚課題中に活性化した脳の領域。青い矢印は両側の頭頂内溝 (a) と両側の視床 (b) を指します。右側は、25 分間の記録中のアクティビティの時間経過を再構成したものです。 (提供: ©Université de Liège/GIGA CRC IVI)

光は視覚情報を脳に伝えるために重要です。しかし光は、概日リズム、ホルモン分泌、瞳孔の大きさ、睡眠サイクルなど、体内の非視覚的プロセスにも影響を与えます。ブルーライトへの曝露は注意力を刺激し、認知能力を高めることが知られていますが、この効果の根底にある神経プロセスはよくわかっていません。現在、ベルギーのリエージュ大学の研究者らは、超高磁場 MRI を使用して、光がどのように私たちの脳を刺激するかをさらに詳しく調べ、その結果を次の論文で報告しています。 コミュニケーション生物学.

光に対する非視覚的反応は、主に、約 480 nm の青色光に最も敏感な光色素であるメラノプシンを発現する感光性網膜神経節細胞によって媒介されます。これらの網膜ニューロンは、光媒介行動に関連する脳のいくつかの領域に光情報を伝達します。特に、視床（注意制御に関与する視床後部の領域）は光に反応して常に活性化されており、皮質下領域である視床が非視覚的な光の情報を皮質に伝える上で重要な役割を果たしている可能性があることが示唆されている。

この仮説を調査するために、第一著者はイレーニア・パパレラそしてその中の同僚たち GIGA-CRC研究室たちは、7T機能的MRIを使用して、19人の健康な若い参加者が視床後部の反応を引き出すことが知られている聴覚の風変わりな課題を完了している間の脳活動を記録した。頻繁な標準音の中でランダムで稀な逸脱音を鳴らすという課題中、ボランティアは暗闇の中で過ごすか、青みの強い多色光または制御オレンジ光の30秒ブロックに曝露された。

研究者らは、聴覚課題中の光曝露が視床から皮質の注意関連領域である頭頂内溝（IPS）への接続にどのような影響を与えるかを評価した。各被験者について、視床とIPSからの血中酸素レベル依存性（BOLD）信号の変化を分析し、ニューロン活動を推測しました。次に、動的因果モデリングを使用して、XNUMX つの脳領域間の効果的な接続性を推定しました。

研究チームの分析により、聴覚課題中にまれに逸脱した音を聞くと、両半球の歯髄とIPSの両方が興奮することが明らかになった。光にさらさないと、両方の領域間に重大な相互悪影響が生じました。

研究者らは、青色を多く含む光のみが後視床からIPSへの接続を強化し、IPSに対する後視床の影響を抑制から興奮に切り替えることを発見した。「言い換えれば、活性光は特に視床領域から皮質領域への情報の流れを変調する一方、制御光は視覚反応を誘発するにもかかわらず、私たちのネットワークにいかなる形でも影響を与えなかったのです」と研究者らは書いている。