Phasic pupil responses to melanopsin- and cone-directed stimulation remain stable across circadian time
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि मेलानोप्सिन- और कोन-निर्देशित उत्तेजना के प्रति फेसिक पुतली प्रतिक्रियाएं सर्कैडियन चक्र में स्थिर रहती हैं, जो परीक्षित स्थितियों के तहत सर्कैडियन मॉड्यूलेशन का कोई प्रमाण नहीं दिखाती हैं।
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मानव आँख केवल दुनिया को देखने में ही मदद नहीं करती है; यह बाहरी प्रकाश और शरीर की आंतरिक घड़ी के बीच एक निरंतर, स्वचालित संदेशवाहक के रूप में कार्य करती है। जब प्रकाश रेटिना (जो आँख के पीछे ऊतक की एक परत है) से टकराता है, तो यह एक संकेत उत्पन्न करता है जिससे पुतली सिकुड़ जाती है। यह प्रतिक्रिया केवल आँख को चमक (ग्लेयर) से बचाने के बारे में नहीं है। यह इस बारे में भी एक खिड़की है कि हमारे शरीर समय का पता कैसे लगाते हैं। रेटिना के भीतर, विशेष प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाएं होती हैं जो चित्र नहीं बनातीं, बल्कि मस्तिष्क को यह बताती हैं कि कब दिन है और कब रात। ये कोशिकाएं हमारे नींद-जागने के चक्र को नियंत्रित करने में मदद करती हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि हम दिन के दौरान सतर्क महसूस करें और रात में सुस्ती महसूस करें। वैज्ञानिक लंबे समय से यह जानना चाहते थे कि क्या दिन बीतने के साथ प्रकाश के प्रति हमारी पुतलियों की प्रतिक्रिया बदलती है। क्या समय के आधार पर आँख प्रकाश के प्रति अधिक या कम संवेदनशील हो जाती है? यदि पुतली की प्रतिक्रिया घड़ी के साथ बदलती है, तो इसका अर्थ यह हो सकता है कि वे कोशिकाएं जो हमें समय बताने के लिए जिम्मेदार हैं, स्वयं भी एक दैनिक लय द्वारा संचालित होती हैं।
इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, जर्मनी में शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक अध्ययन डिजाइन किया जिसमें उन्होंने लगभग दो पूर्ण दिनों के दौरान विभिन्न प्रकार के प्रकाश के प्रति पुतली की प्रतिक्रिया का बारीकी से अवलोकन किया। वे जानना चाहते थे कि क्या प्रकाश के प्रति पुतली की गति और शक्ति में बदलाव आता है जब प्रतिभागी अपने आंतरिक दिन और रात के चक्रों से गुजरते हैं। पिछले अध्ययनों में चुनौती यह थी कि लोग आमतौर पर दिन के दौरान लंबे समय तक जागते हैं और रात में सोते हैं, जिससे यह बताना कठिन हो जाता है कि पुतली में परिवर्तन दिन के समय के कारण था या केवल इसलिए क्योंकि व्यक्ति थक रहा था। इसे हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक विशेष कार्यक्रम का उपयोग किया जहाँ प्रतिभागियों ने एक घूमते हुए पैटर्न में छोटी झपकी ली और थोड़े समय के लिए जागे रहे। इस पद्धति ने उन्हें बिना बढ़ती हुई नींद की उलझन के, जैविक दिन के हर घंटे में पुतलियों का परीक्षण करने की अनुमति दी। उन्होंने एक परिष्कृत प्रकाश प्रणाली का भी उपयोग किया जो आँख की विशिष्ट प्रकार की प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं को लक्षित कर सकती थी, जिससे रंग का पता लगाने वाली कोशिकाओं की प्रतिक्रिया को चमक या समय का पता लगाने वाली कोशिकाओं से अलग किया जा सके।
अध्ययन में बारह स्वस्थ वयस्क शामिल थे जिन्होंने किसी भी बाहरी प्रकाश से दूर एक प्रकाश-रहित कमरे में समय बिताया, जो उनके आंतरिक घंटों को प्रभावित कर सकता था। चालीस घंटों की अवधि के दौरान, उन्होंने परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजरते हुए एक स्क्रीन को देखा जो बहुत तेज़ी से चालू और बंद होने वाले प्रकाश के छल्ले को प्रदर्शित कर रही थी, जो सटीक तरीकों से अपना रंग और चमक बदल रहा था। शोधकर्ताओं ने पुतली की प्रतिक्रिया को मापा, जिसमें पुतली की तेज़, लयबद्ध गति को उस धीमी, स्थिर संकुचन से अलग किया गया जो प्रकाश चालू होने पर होता है। उन्होंने पांच अलग-अलग स्थितियों पर ध्यान केंद्रित किया: एक जो सभी प्रकाश रिसेप्टर्स को एक साथ उत्तेजित करती थी, एक जो ब्लैक-एंड-व्हाइट दृष्टि के लिए जिम्मेदार कोशिकाओं को लक्षित करती थी, एक जो लाल-हरे रंग की दृष्टि के लिए थी, एक पीले-नीले रंग की दृष्टि के लिए, और एक विशेष रूप से उन कोशिकाओं के लिए जो शरीर की घड़ी को सेट करने में मदद करती हैं। उन्नत सांख्यिकीय मॉडल के साथ डेटा का विश्लेषण करके, उन्होंने तुलना की कि क्या पुतली की लयबद्ध प्रतिक्रिया एक अनुमानित दैनिक पैटर्न का पालन करती है या पूरे चालीस घंटों के दौरान स्थिर रहती है।
परिणाम स्पष्ट और आश्चर्यजनक थे। पांच प्रकार के प्रकाश उत्तेजनाओं में से सभी में, पुतली की तेज़, लयबद्ध गति में दिन के समय के साथ कोई बदलाव नहीं आया। चाहे परीक्षण रात के मध्य में हुआ हो या दिन के मध्य में, पुतली ने प्रकाश की चमक (फ्लिकरिंग) को उसी शक्ति और निरंतरता के साथ ट्रैक किया। शोधकर्ताओं को इस बात का कोई प्रमाण नहीं मिला कि प्रकाश या रंग का पता लगाने वाली कोशिकाएं सर्कैडियन चक्र के आगे बढ़ने के साथ अधिक या कम संवेदनशील हुईं। यह सुझाव देता है कि पुतली की तीव्र, क्षण-दर-क्षण प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया एक स्थिर कार्य है जो शरीर की आंतरिक घड़ी के साथ नहीं बदलती है। हालांकि अध्ययन में एक विशिष्ट प्रकार के रंग संकेत के लिए पुतली के धीमे, निरंतर संकुचन में एक बहुत छोटा, अनिश्चित संकेत मिला, लेकिन यह निष्कर्ष इतना मजबूत नहीं था कि इसे एक निश्चित पैटर्न माना जा सके। मुख्य निष्कर्ष यह है कि प्रकाश को ट्रैक करने की आँख की त्वरित, लयबद्ध क्षमता उल्लेखनीय रूप से स्थिर है, चाहे समय कुछ भी हो।
यह खोज स्पष्ट करती है कि हमारा दृश्य तंत्र कैसे कार्य करता है। यह इंगित करता है कि वह तंत्र जो प्रकाश के तीव्र परिवर्तनों का अनुसरण करने की अनुमति देता है, सुदृढ़ है और यह हमारी नींद या सतर्कता को नियंत्रित करने वाले समान दैनिक समय संकेतों पर निर्भर नहीं है। अध्ययन इस बात को खारिज नहीं करता है कि आँख या मस्तिष्क के अन्य हिस्से अभी भी दिन के दौरान अपनी संवेदनशीलता बदल सकते हैं, लेकिन यह दिखाता है कि तेजी से चलते प्रकाश को ट्रैक करने की विशिष्ट क्षमता स्थिर रहती है। वैज्ञानिकों के लिए, इसका अर्थ है कि जब आँख के कार्य का अध्ययन करने या कुछ स्थितियों का निदान करने के लिए पुतली के माप का उपयोग किया जाता है, तो उन्हें इस बात की चिंता करने की आवश्यकता नहीं है कि दिन का समय इस विशिष्ट प्रतिक्रिया की गति को बदल देगा। प्रकाश के साथ तालमेल बिठाने की आँख की क्षमता मानव दृष्टि की एक विश्वसनीय, अपरिवर्तनीय विशेषता है, जो शरीर के बाकी हिस्सों के दैनिक लय के माध्यम से आगे बढ़ने के बावजूद अडिग रहती है।
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