猫的眼睛能做什么?
猫眼睛的奇妙之处在于,它们能够迅速变换瞳孔的大小来调控进入眼睛的光量。在明亮的地方,瞳孔会收缩成一条细线;而在黑暗的环境中,它又会无限放大,变成圆溜溜的大眼睛。这种变化非常敏锐和快捷,可以比人类眼睛快10万倍(人类的眼睛只有全放和大小的调节)!
当太阳升起,阳光遍布大地的时候,对光敏感的白细胞会刺激大脑产生电流,于是主人就会觉得光线很刺眼,此时神经元会释放出一种神经传导物质,打开M型通道,让钾离子流向细胞膜内。这个流动的过程会使细胞膜产生一个电位差,从而激活一个开关,使得锥状细胞释放多巴胺到丘脑。 然后,一个反馈机制开始启动。
由于丘脑是调节光线强弱的重要结构,它会释放某种抑制性神经递质,通过M型通道,使钾离子流向细胞外,进而降低神经元的兴奋程度以维持正常的光强度。视杆细胞也向丘脑传递信号,共同调整瞳孔的大小。 对光敏感的细胞有两种:锥状细胞(Cone cell)和杆状细胞(Rod cell)。其中,锥状细胞又可分为三种,它们的职责不同,对光的作用形式也有差异。
M型通道是由多种分子构成的一个运输蛋白,它能够将阳离子从细胞外液带到细胞内。目前,人们已经找到了其中的两种转运基因,并确定了它们的编码产物——M2和M3离子通道。这些通道存在于细胞膜上,控制着细胞对外界的刺激做出反应。
而位于视网膜中层的锥状细胞对光极为敏感,它们能够识别不同的波长,从而区分不同颜色。这些细胞的锥状外形还能使其对不同波长的光产生不同的透射率。当我们看着不同的物体时,这些锥状细胞会将信息传递给相关的大脑区域,从而使我们能分辨不同的色彩。 而杆状细胞没有色觉功能,它的作用主要是在夜间或弱光环境中感知物体的形状和轮廓。与锥状细胞相比,其含有的M3通道更少。杆状细胞更容易受到光照的伤害。 当光照太强,它会将信息传递给丘脑中的黑素核团,在这里,另一种叫做γ-氨基丁酸(GABA)的抑制性神经递质会被释放出来,通过M受体,阻止神经冲动向前传输。