综述：揭示大脑功能与情绪的光调节机制：视网膜-中缝通路在5-羟色胺调控中的作用

这篇综述系统阐述了光通过视网膜-中缝核（DRN）通路调控5-羟色胺（5-HT）系统的神经机制，揭示了α/Y型视网膜神经节细胞（RGCs）通过ON/OFF通路分别作用于DRN的GABA能中间神经元和5-HT能神经元，进而影响防御行为和情绪状态。文章整合跨物种证据，为光疗（如季节性情感障碍SAD治疗）提供了潜在靶点。

　　

光与大脑的隐秘对话：视网膜-中缝通路如何塑造情绪

引言

自然界中，光不仅是视觉的基础，更是调控生理和行为的核心环境信号。从昼夜节律到情绪波动，光通过复杂的神经环路影响大脑功能。其中，视网膜与中缝背核（DRN）的直接连接——视网膜-中缝通路，可能是光调节5-羟色胺（5-HT）系统的关键桥梁。

光输入中缝核的神经机制

视网膜神经节细胞（RGCs）是光信息传递的起点。传统观点认为，视觉功能由常规RGCs（如α/Y型）介导，而非视觉功能（如昼夜节律）由内在光敏感RGCs（ipRGCs）负责。但研究发现，α/Y型RGCs的轴突分支可同时投射至DRN、上丘和外侧膝状体，提示其多功能性。

在物种间，DRN的视网膜输入模式差异显著：昼行性蒙古沙鼠的投射密集且双侧对称，而夜行性大鼠的投射较弱且集中于腹外侧DRN。这种差异可能与生态适应相关，但技术局限（如示踪剂选择）也可能影响结果。值得注意的是，α/Y型RGCs中的ON和OFF细胞分别通过谷氨酸能兴奋DRN的5-HT神经元和GABA能中间神经元，形成“光开关”般的双向调控。

光对5-HT系统的动态调控

早在1980年代，研究就发现仓鼠脑内5-HT含量在光照期升高，而持续黑暗会消除这种节律。电生理记录进一步显示，猫的DRN 5-HT神经元对闪光刺激呈现快速兴奋-抑制反应，且与觉醒状态无关。

光的具体效应取决于DRN的细胞类型。单细胞测序揭示DRN包含18种神经元亚型，5-HT神经元仅占部分。通过药理学手段选择性沉默ON α/Y RGCs（如烷化剂MNU破坏光感受器后），研究发现DRN GABA能神经元活动减弱，而5-HT神经元活动增强，证实了ON细胞通过GABA能中间神经元抑制5-HT输出的假说。

功能输出：从防御行为到情绪调节

视网膜-中缝通路最直观的功能是介导防御行为。小鼠实验中，缺失该通路的个体对头顶威胁（如模拟捕食者的黑影）无逃避反应。光纤记录显示，威胁刺激激活DRN GABA能神经元，抑制5-HT神经元；而到达安全区域后，5-HT活动恢复。这种“抑制-释放”模式可能帮助动物快速切换行为状态。

情绪调节方面，蒙古沙鼠研究提供了直接证据：破坏视网膜-中缝通路会降低DRN 5-HT水平并诱发抑郁样行为，而激活OFF α/Y RGCs可逆转症状。人类研究中，季节性情感障碍（SAD）患者冬季5-HT代谢物水平降低，且光疗效果可被色氨酸耗竭抵消，间接支持这一机制。

未解之谜与未来方向

尽管进展显著，关键问题仍待解答：为何仅大鼠DRN投射中发现ipRGCs？人类是否存在类似通路？下游脑区（如外侧缰核或前额叶皮层）如何整合光-5-HT信号？跨物种比较和新技术（如空间转录组）或能揭开这些谜团。

结语

视网膜-中缝通路如同一条“光之缆线”，将环境明暗转化为神经化学信号，进而影响从本能行为到情感体验的多种功能。理解这一通路，不仅为光疗提供科学依据，更揭示了自然光对心理健康不可替代的价值。