光疗的神经科学

                                                                       

要点

  • 当日照减少与抑郁情绪相关时,这被称为季节性情感障碍 (SAD).
  • 进入眼睛的光线会影响 SAD,但所涉及的大脑通路与视觉感知无关.
  • 暴露在强光下时,来自眼睛的信号可能会直接传递到杏仁核,并通过降低警惕性来提升情绪.

当我们接近冬至时,您可能已经意识到日光减少会对情绪和产生重大影响.自 1980 年代以来,临床家和家已经认识到“冬季"或通常称为季节性情感障碍 (SAD) 的一种普遍疾病.

尽管 SAD 与光照水平有关,但从的角度来看,它的影响与我们的视觉系统几乎没有任何关系.相反,它似乎与绕过位于大脑皮层中的主要视觉机制的通路有关.

正常视力

为了使视觉图像能够被感知,光线被眼睛后部视网膜中的光感受器捕获并转化为神经信号.在其他类别的神经元进行一些处理后,这些信号被一组称为神经节细胞的神经元收集起来,神经节细胞的轴突离开眼睛并连接到称为丘脑的大脑网络骨干.然后将信号发送到皮层,皮层是视觉意识的中心枢纽.

光级细胞

大脑感知一般光线水平的通路(也就是 SAD 中涉及的通路)始于眼睛,但随后避开了视觉通道.该通路使用完全不同的一类细胞来测量光水平,该细胞直到 2000 年才被发现.事实上,测量光水平是由一类直接捕获光子并从光感受器获得相对较少输入的神经节细胞完成的.我将把这些称为光级细胞.他们的工作本质上是测量整体照度水平,这与阳光量有关.

来自眼睛的光级细胞的信号被发送到皮层下方的几个区域.其中包括下丘脑,它参与设置调节我们清醒和睡眠周期的昼夜节律.减少日光会导致下丘脑活动的变化是有道理的.例如,下丘脑会协调许多神经化学系统的变化,以适应更早的就寝时间,包括那些参与消化和新陈代谢的系统.但为什么这种变化一定会影响情绪?

杏仁核的脑成像研究

一项新的大脑成像研究为这个问题提供了一些见解.澳大利亚研究人员专注于杏仁核的活动.他们提供的证据表明光“安静"了这个区域.许多人熟悉杏仁核,因为它参与情绪反应,尽管严格来说它并不是大脑的“情绪中心".

有趣的是,这个区域也从眼睛的光级细胞获得输入.在小鼠中,光级细胞直接将信号传递到杏仁核.目前尚不清楚人类是否存在这些直接联系;很可能确实存在这样的联系,但即使不存在,从光级细胞到杏仁核还有其他短路径可以传递这些信息.

当参与者的眼睛沐浴在大脑扫描仪内的暖色白光中时,研究人员测量了流向杏仁核的血流变化.他们发现,与参与者在黑暗中时相比,当灯亮时,流向杏仁核的血流量会减少.他们将较低的杏仁核活动解释为恐惧反应的减少,这等同于更大的.因此,研究人员阐明了光照水平影响情绪的潜在途径,尽管该研究并未调查光照是否会减少恐惧感或增加幸福感.

悲伤和警惕

我会用稍微不同的术语来表述这些结果.我们倾向于假设杏仁核的活动是情绪的晴雨表——更多的活动等同于更多(甚至更糟)的感觉,尤其是恐惧.事实上,最近对人脑成像研究的荟萃分析发现杏仁核的活动与条件性恐惧之间基本上没有关系.

相反,杏仁核最好被视为一个警惕中心.杏仁核以重要的方式影响我们的力,它的活动在厌恶刺激和吸引刺激方面都会增加.任何我们需要有意识地意识到的东西——好的或坏的——都是杏仁核正在寻找的.

因此,如果杏仁核不那么活跃,我们可能会处于注意力下降的状态,而不是恐惧的状态.作为白天活跃且严重依赖视力的昼夜生物,我们应该在白天视力良好的时候放松注意力,而在视力更差的夜间活动时我们应该更加警觉.在阴暗的月份,我们可能会花更多的时间保持警惕,这可能会让人筋疲力尽并导致情绪更加沮丧.想想晚上开车比白天消耗多少.

这种解释得到了小鼠研究的支持,小鼠是夜行动物.鼠标在黑暗中感觉最舒适,并且具有出色的听觉、触觉和嗅觉,可以帮助它在光线不足或没有光线的情况下四处走动.老鼠非常讨厌光照,只有在饥饿时才会在白天冒险.

因此,虽然老鼠可能会喜欢更长的黑暗时间,但人类通常不会.也许通过光级细胞和杏仁核,在长时间的黑暗中需要额外的警惕可能会让我们筋疲力尽,并最终感到沮丧.需要更多的研究来确认与杏仁核的联系,并更广泛地更好地了解 SAD.幸运的是,光疗法已经成为缓解 SAD 的一种方法.

参考资料

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投影和内在光敏性.科学. 2002; 295(5557):1065-70. https://doi.org/
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