由筑波大學谷口俊介副教授領導的研究小組發現,當海膽幼蟲受到光刺激時,作為胃出口的幽門會打開。預計類似的機制將在人類等脊椎動物中發現,它們是相同的氘核。
光是生命活動中的能量源和視覺信息源,也通過調節“生物鐘”作為生命活動的輸入信息。雖然光的作用和傳遞光刺激的機制正在闡明,但關於棘皮動物這種與包括人類在內的脊索動物的姊妹群,以及光響應機制如何在進化過程中出現的研究報告卻很少。真正爭論它是否是多樣化的。
研究小組在顯微鏡下觀察了暴露在大約一半陽光強度下的光照下的幼蟲,以確認棘皮動物 Bafununi 中是否存在描述性光響應途徑。結果,幼蟲的幽門在光照射後約2分鐘打開。許多動物的幽門開口是通過胃內食物的刺激來控制的,但這種光刺激的幽門開口發生在食物攝入之前,而光的功能之一就是控制消化道。有。
此外,利用海膽幼蟲進行的實驗也發現了光刺激傳遞的途徑。首先,海膽的大腦釋放神經遞質血清素,將刺激傳遞到幽門附近的細胞,釋放一氧化氮張開嘴巴。
這一次,人們發現從大腦到腸道的通訊負責光刺激的傳遞。可能在後口動物的共同祖先(胚孔變成肛門,嘴變成新生動物)中存在大腦和腸道相互影響的“腸-腦軸”機制。未來,有望在同為氘核的人類等脊椎動物中發現“光”刺激腦-腸相關性的通路。