正常发育婴儿中黑视素视网膜神经节细胞介导的瞳孔收缩与昼夜节律的差异性成熟

通过黑视蛋白光感受作用实现内在感光的视网膜神经节细胞（melanopsin retinal ganglion cells，mRGCs）对于昼夜节律、情绪、急性睡眠以及瞳孔收缩等基本调节性脑功能过程具有重要作用。尽管既往动物模型研究表明，mRGCs介导的投射在成熟过程中存在时间差异，但在人类婴儿中，相应的发育模式尚未得到研究。为阐明mRGCs在婴儿早期瞳孔收缩调节以及睡眠—觉醒模式发育中的作用，本研究采用非侵入性眼动追踪瞳孔测量法和睡眠日记，探讨了1至12个月大人类婴儿中mRGCs介导的光同步化过程的成熟情况。尽管mRGCs能够在一定范围的光强下传递视杆细胞/视锥细胞的激活信号，但由于不同光感受器在色彩敏感性和时间响应性方面存在差异，因此可以区分视杆细胞、视锥细胞和mRGCs的激活。基于此，我们在部分暗适应后采用持续的红光和蓝光刺激，以刻画依赖波长的、由mRGCs传递的瞳孔反应的发育变化。婴儿的瞳孔反应表明，在出生后的第一年内，投射至橄榄前顶盖核壳部的mRGCs仍经历着持续的成熟过程。这一反应与婴儿的睡眠—觉醒模式相互独立，这与啮齿动物细胞研究的发现相一致：mRGCs分别通过独立的通路调节瞳孔收缩和睡眠—觉醒模式的光同步化，而这两条通路具有不同的发育时间动态。总体而言，本研究首次刻画了人类婴儿中mRGCs介导的瞳孔反应的发育变化，并为将人类mRGC网络的发育与啮齿动物及成年人的mRGC研究相衔接迈出了初步一步。

通过黑视素光感受而具有内在光敏性的视网膜神经节细胞（mRGCs）参与调控昼夜节律、情绪、急性睡眠以及瞳孔收缩等基本脑功能。尽管既往动物模型研究表明，mRGC介导的不同投射在成熟过程中存在时间差异，但人类婴儿相应的发育模式尚未得到研究。为阐明mRGC在生命早期瞳孔收缩调节及睡眠/觉醒模式发育中的作用，我们采用非侵入性眼动追踪瞳孔测量和睡眠日记，考察了1至12个月龄人类婴儿中mRGC介导的光同步过程的成熟情况。尽管mRGC可在一定范围的光强下传递视杆细胞/视锥细胞的激活信号，但由于这些光感受器在色彩敏感性和时间响应特性方面存在差异，因此可以区分视杆细胞/视锥细胞/mRGC的激活。基于此，我们在部分暗适应后采用持续的红光和蓝光刺激，以刻画依赖波长的、由mRGC传递的瞳孔反应的发育变化。婴儿的瞳孔反应表明，在出生后的第一年内，mRGC向橄榄前盖核壳部的投射经历了持续的成熟过程。该反应与婴儿的睡眠/觉醒模式相互独立，这与啮齿动物细胞研究的发现相一致：mRGC具有分别介导瞳孔收缩和睡眠/觉醒模式光同步的独立通路，且这些通路以不同的时间动态发育。综上，这些发现首次刻画了人类婴儿中由mRGC传递的瞳孔反应的发育变化，并为将人类mRGC网络的发育与啮齿动物及人类成人mRGC研究相衔接迈出了初步一步。

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🏷️ 黑视素视网膜神经节细胞 婴儿视觉发育 瞳孔光反射 昼夜节律 睡眠—觉醒模式 发育神经科学