Мозг слепых людей способен воспринимать свет

Учёные из университета Монреаля (Université de Montréal) и Гарвардской медицинской школы (HMS) выяснили, что свет может влиять на работу мозга даже тех людей, что полностью потеряли зрение. Они провели эксперимент с группой из трёх человек. Незрячим участникам предложили определить, включена ли напротив их лица синяя лампа. Как это ни удивительно, но люди, не способные увидеть свет, с высокой степенью достоверности отвечали правильно.

"Мы были поражены, обнаружив, что мозг людей, полностью потерявших зрение, способен реагировать на свет, – сообщает ведущий автор исследования Стивен Локли (Steven Lockley) в пресс-релизе института.

Во второй части исследования участники эксперимента должны были решать простые задачи при включенном и выключенном свете. С помощью магнитно-резонансного томографа учёные обнаружили, что при попадании света на сетчатку испытуемых в их мозге, активизировались центры, отвечающие за внимание, которые помогают улучшить мыслительные способности. По мнению авторов, эти области входят в так называемую "сеть пассивного режима работы мозга" (СПРРМ). Свет поддерживает эти зоны в активном состоянии, когда человек не решает никаких задач, но при этом не спит. Таким образом, в дневное время концентрация внимания постоянно остаётся на высоком уровне.

"Люди относятся к видам, активным днём, и под воздействием света у нас улучшается бдительность и настроение, повышается производительность при решении когнитивных задач", – объясняет соавтор исследования Джули Кэрриер (Julie Carrier).

Известно, что человеческий глаз воспринимает свет с помощью двух типов фоторецепторов сетчатки. "Палочки" обеспечивают зрение при слабом освещении, а "колбочки" отвечают за распознавание цветов. Но у пациентов, с которыми работала команда Локли, эти светочувствительные клетки утратили свою функцию, и не могли посылать сигналы мозгу. Так в чём же секрет?

Впервые похожим вопросом в далёком 1923 году задался студент Гарвардского университета Клайд Килер (Clyde Keeler). Молодой генетик работал с мышами, которые в результате мутации были полностью лишены фоторецепторов, обеспечивающих работу зрительной системы. Каково же было удивление учёного, когда он обнаружил, что слепые мыши продолжают реагировать на свет. Их зрачки сокращались, а сами животные демонстрировали циркадную активность: их сон и питание напрямую зависели от периодов "дня" и "ночи".

Килер тогда предположил, что животные "видят" свет с помощью неизвестных науке клеток, не связанных со зрением в традиционном понимании. Лишь спустя 70 лет эта гипотеза получила подтверждение. В 1991 году профессор Оксфордского университета Рассел Фостер (Russell Foster) и его коллеги открыли у мышей фоточувствительные клетки ганглия, которые отвечают за работу циркадных ритмов под воздействием света. Эти рецепторы залегают в глубоких слоях сетчатки и не участвуют в формировании зрительных образов. Последнее исследование подтверждает, что похожий механизм действует и у людей.

"Наши результаты свидетельствуют о том, что свет не только позволяет нам видеть, но и помогает мозгу синхронизировать физиологические процессы, обмен веществ и поведение человека с местным временем", — говорит Локли.

Подробнее с работой учёных можно ознакомиться в издании Journal of Cognitive Neuroscience.