光照对哺乳类动物生物钟的调节机制

摘要

人体结构不仅存在于空间,而且存在于时间中.由于地球每24 h自转一周,因此生物体内的各种功能都有明显的24 h昼夜节律.在长期生物进化过程中,生物机体内发育分化出一个特殊的器官--生物钟来协调各种不同组织与器官的昼夜节律.人体的生物钟位于下丘脑的视交叉上核.由于体内生物钟是在地球昼夜环境周期性的变化中进化形成的,因此光照是影响生物钟节律最重要的因素.外界环境的光照信息是由一条独特的神经通路,从视网膜直接投射到视交叉上核,称为视网膜-下丘脑束. 这条神经通路不同于经典的视觉成像通路,它不参与视觉成像功能.视锥细胞与视杆细胞全都退化的盲人或动物毫无光感, 但他们的生物节律仍然受光照调节. 这一现象有很重要的临床意义.本文主要讨论光照对哺乳类动物生物钟调节的神经生物学机制.