Дискомфорт при виде яркого света объяснили реакцией светочувствительного пигмента глаза, связанного с контролем суточных ритмов.

Светобоязнь (фотофобия) — это болезненная чувствительность глаз к свету. Она может быть как результатом интенсивного воздействия света, так и симптомом многих заболеваний: от мигрени до менингита. Существует несколько гипотез о причинах фотофобии. Авторы новой работы предположили, что дискомфорт может вызывать реакция одного из светочувствительных пигментов глаза — меланопсина.

Меланопсин в человеческом организме присутствует в небольшом количестве клеток глаза. Это так называемые светочувствительные ганглионарные клетки типа ipRGC (intrinsically photosensitive retinal ganglion cells). Они позволяют глазу реагировать на свет, даже если поражены более многочисленные светочувствительные клетки — палочки и колбочки.

Меланопсин связан со зрачковым рефлексом, при котором размер зрачка «подстраивается» под интенсивность света. Также этот пигмент участвует в регуляции суточных ритмов, благодаря которым человек засыпает в темное время суток.

Целью исследования было установить, какие зоны мозга активируются при воздействии на меланопсин. Также ученые исследовали, как именно человек видит с помощью меланопсина, и не могут ли эти визуальные образы быть результатом работы других светочувствительных клеток.

Ранее та же группа ученых разработала методику, позволяющую стимулировать только клетки ipRGC. В ней используется серия вспышек света на определенных частотах. Вспышки остаются невидимыми для клеток-колбочек, различающих цвета. В первом эксперименте участвовали четыре человека. Ученые заметили, что зрачки участников сужались при воздействии сигнала. Обследование методом функциональной магнитно-резонансной томографии выявило активность затылочной доли коры головного мозга. В этой области располагается зрительная кора мозга, отвечающая за обработку визуальной информации. На втором этапе ту же процедуру прошли еще 20 человек.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что информация о стимулах, которые воспринимает меланопсин, действительно передается зрительной коре мозга. Само воздействие сигналов вызывало неприятные ощущения. Участники опытов видели размытые «пятна» света, некоторые сообщили, что у пятен был зеленый или оранжевый оттенок. Ученые заключили, что неприятные ощущения при фотофобии также могут быть связаны с реакцией меланопсина. Вероятно, у некоторых людей пигмент оказывается более восприимчивым, поэтому симптомы светобоязни развиваются чаще.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.