由卡罗琳·比恩斯（Carolyn Beans）
对哺乳动物而言，光不仅提供视力。 美国国家精神卫生研究所（NIMH）的神经科学家Samer Hattar说：“光对于许多先天的功能是如此重要。” “我们真的不明白光在我们生活中的重要性。”
光对情绪的影响尤其深远-从与光有关的情绪障碍（如季节性情感障碍）到可能伴随时差和轮班工作的抑郁症状。 现在，Hattar的团队发现了老鼠从视网膜到大脑的不同途径，这些途径驱动光对情绪和学习的影响。 该研究报告发表在《 细胞》杂志上 ，可能指向未来与光有关的情绪障碍治疗的目标。
在2000年代，Hattar与布朗大学的David Berson合作，以及弗吉尼亚大学的Ignacio Provencio的工作，帮助揭示了视网膜不仅容纳了长期公认的视杆细胞和视锥细胞，而且还容纳了第三种视细胞。用光作为调节昼夜节律和睡眠的线索。 在2012年，Hattar的研究小组表明，第三组，称为内在光敏性视网膜神经节细胞（ipRGC），也负责光对小鼠情绪和学习的影响。
IpRGC连接到许多大脑区域。 但是，有一个子集直接延伸至下丘脑上视交叉核（SCN），该区域控制昼夜节律。 对于最近的研究，Hattar的团队首先测试了这些特定的ipRGCs是否可能是仅使用此ipRGCs子集起作用的小鼠品系的光对学习的影响的管道。
在接近正常昼夜周期的光照条件下，这些测试小鼠表现出与对照小鼠相似的认知功能。 举例来说，两个小组对研究新颖物体的兴趣相似，并且在莫里斯水迷宫（一种空间学习挑战）上的表现均相似。
然后，研究小组将小鼠暴露在3.5小时的明暗交替时间内。 对照小鼠和测试小鼠都对这种光干扰做出了响应，其认知功能测试的性能较差，这表明延伸至SCN的ipRGC可以介导光诱导的学习困难。
然后，研究小组测试了相同的ipRGC子集是否也有助于推动光对情绪的影响。 研究人员再次将两组小鼠置于正常和改变的光周期下。 在每种光照环境下，他们都进行了蔗糖偏爱测试，其中对甜水的偏爱缺乏表明无法感到愉悦。 研究人员还进行了两项测试，通过量化小鼠在压力状态下的放弃速度来评估类似抑郁症的行为。
在正常光照条件下，测试小鼠和对照小鼠的表现相似。 但是，在受干扰的光照环境中，对照组小鼠表现出类似抑郁的行为，而受试小鼠却没有受到影响，这表明，不同的ipRGCs子集必须负责光照对情绪的影响。
为了识别这些ipRGC，并追踪它们在大脑中的路径，研究小组使用了一系列荧光示踪剂和纤维光度法对小鼠神经回路进行了探测。 他们确定了ipRGCs延伸到他们称为下丘脑周围核的区域，他们得知该区域是丘脑的一部分，并且瞄准了许多先前公认的情绪调节中心。 通过实验在正常和改变的光周期下扰动小鼠体内的这种途径，研究小组证实了其在驱动光对情绪的影响中的作用。
匹兹堡大学医学院的神经科学家Colleen McClung说，研究小组的方法是“真正的巡回赛”，他没有参与这项研究。 “他们在识别这种特定电路方面做得非常透彻。”
“这是我见过的第一篇真正令人信服的论文，它真实地映射了我们眼内细胞对光的初始反应，并将其与大脑中的情绪中心联系起来，”西奈山伊坎医学院的神经科学家斯科特·鲁索说。 。 “将来有趣的是，考虑什么类型的可药物分子会影响这些回路。”
Russo指出，尚不清楚这些发现是否可以转化为与光有关的情绪障碍的治疗方法。 对于所有这些研究，很难知道显示人类抑郁行为的老鼠是否真的被人压抑了。 正如麦格伦（McClung）所指出的那样，只是“因为在鼠标中发现了电路，并不意味着它在人类中将自动成为相同的电路。”
为了向临床应用敞开大门，Hattar目前正在与NIMH的其他人合作设计fMRI研究，以揭示这些相同的电路是否存在并对人体的光作出反应。
