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光经由过程三种体例影响果蝇年夜脑中的生物钟神经元：第一种是经由过程隐色素(CRY)将光输入生物钟神经元 ， 该种光输入负责检测低强度的光(LI) 。 第二种光输入经由过程复眼工作 ， 检测中等强度的光(MI) 。 第三种光输入经由过程Hofbauer-Buchner小孔（HB小孔）工作 ， 负责检测高强度的光(HI) 。 早晨细胞（M细胞）)节制晨间勾当 ， 夜晚细胞（E细胞）节制夜间勾当 。
近日 ， 美国维尔茨堡年夜学的神经生物学家研究了分歧光照强度对果蝇日夜节律的影响 ， 成果发现阳光强度的增添会耽误睡眠时候 ， 导致午睡时候耽误 ， 进而使传统的夜间勾当岑岭的起头呈现延迟 。 研究成果颁发在最新一期的《神经科学杂志》上 。
【你为啥总是被一股无形的力量封印在床上？】“我们可以或许证实 ， 低、中、高强度的光照能使果蝇年夜脑中的生物钟同步到天天24小时 。 ”维尔茨堡年夜学的神经生物学和遗传学传授Charlotte Helfrich-Forster简要地描述了这篇论文的中间结论 。 她本家儿要研究时候生物学 ， 即生物体内的周期现象 ， 她和她的前博士生Matthias Schlichting一路带领了这项研究 。
尝试成果表白 ， 强光对果蝇的勾当模式有较着的影响 ， 结果最显著的是午睡 ， 平均会使午睡增添至少30分钟到一个小时 ， 这导致了传统的夜间勾当岑岭的延迟起头 ， 使果蝇比日常平凡晚一到两个小时起飞 。 科学家们还在分子程度上确定了行为转变的泉源：视网膜外的特别光受体 ， 即Hofbauer-Buchner小孔（HB小孔） 。 这些细小的“额外的眼睛”（每只眼睛只有4个感受细胞）是在30年前由维尔茨堡年夜学的生物学家Alois Hofbauer和Erich Buchner发现的 。
“我们第一次证实了HB小孔对强光有反映 ， 并耽误了果蝇的午睡时候 ， ”Helfrich-Forster诠释说 。 他们经由过程一个多阶段的旌旗灯号通路来达到这一目标：HB小孔利用特定的乙酰胆碱受体来增添时钟神经元亚群中的钙程度 。 随后 ， 这些神经元在果蝇年夜脑的背部释放出一种特别的神经肽——“色素分离因子”（PDF） ， PDF进一步伐节了生物钟神经元（调节午睡的时候长度 ， 并节制了晚上勾当的起头时候）的勾当 。
科学家们相信果蝇对强光的反映是有事理的 。 Helfrich-Forster诠释说：“在午时避免强光和可能有害的光线是一个根基的机制 。 ”究竟结果 ， 高强度的光照经常发生在炎热的炎天 ， 这对虫豸尤其有害：一方面是因为它们脱水很快 ， 另一方面是因为它们在敞亮的白日更轻易被捕食者发现 。
为了解除长时候午睡可能由高强度光拍照关的暖和温度引起的可能性 ， 科学家们还对一组转基因果蝇进行了尝试 。 这些果蝇的生物钟不克不及够对温度转变做出反映 ， 但它们的行为仍然发生了转变 ， 证实了光照强度是导致午睡时候耽误和晚间勾当延迟的原因 。
按照研究人员的说法 ， 他们的研究成果显示了“果蝇和哺乳动物系统惊人的相似之处” 。 哺乳动物 ， 包罗人类 ， 都有专门的光感触感染器 ， 它们能感知强光 ， 并将旌旗灯号直接传送到间脑（下丘脑）的一个特别区域的生物钟上 。 今朝还不清晰它们的激活是否会导致人类午睡时候耽误 ， 可是科学家们相信这是很有可能的 。
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