科学家研究新方法:使用光脉冲"开关"脑细胞|光脉冲|脑细胞

2014年04月29日 09:14
来源：凤凰科技

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脑细胞（资料图）

凤凰科技讯 北京时间4月29日消息，据英国《独立报》网站报道，科学家成功研究一种大脑“关闭键”，具体来说，就是使用光脉冲来有效关闭脑部神经活动。

2005年，斯坦福大学科学家卡尔·戴瑟罗斯（Karl Deisseroth）掌握了使用光线对独立脑细胞进行开关的技术，他将这个技术命名为“光遗传学”。自此开始，世界各国的研究人员们开始使用这种技术研究脑细胞、干细胞和其他需要电信号控制的细胞。

但是，经过实践证明，这项技术中涉及的光敏蛋白只在“开启”细胞的时候有效，在“关闭”细胞的时候就“不太灵光”了。经过近十年的研究，科学家终于在这一领域有了新的突破——掌握了开启和关闭神经元的有效方法。戴瑟罗斯的团队重新攻关了自己的光敏蛋白工具，提高了这种技术的有效性。相关研究成果已经在期刊《Science（科学）》中发表。

国家心理健康研究所（注：戴瑟罗斯项目的资助机构）主管托马斯·塞尔（Thomas Insel）表示，改进后的关闭方法将帮助研究人员更好地理解与行为、思考和情绪有关的脑部回路。

戴瑟罗斯先生提到：“这是我们和同行们长久以来一直在寻找的方法。这种在局部提高光敏感度来抑制大脑活动的技术十分令我们振奋，一部分原因是它在老鼠、猿猴等大脑容量动物身上效果明显。”新技术只需改变光遗传蛋白中的10个氨基酸。

塞尔解释道：“它创造出了一种有效的工具，使神经科学家可以精确切断任何指定回路，而且,控制时间可以精确到毫秒级。这种技术远超所有其他现存技术。”

因为使用光线可以关闭出现问题的脑细胞，并且造成创伤极小，这种技术可以帮助科学家研究部分脑部疾病的治疗方法。

瑞典隆德大学医院教授Merab Kokaia就使用光遗传技术研究了癫痫等其他疾病的治疗方案。他提到：“这些功能（注：光遗传学开关脑细胞的功能）对动物行为研究更为有效，在一些药物不起作用的神经系统问题中也变得很有效，比如说严重的癫痫病。”（编译/青柠）