这次这个光遗传学激光器简直把神经科学的新工具给揭示出来了!在神经科学研究中,把光学和遗传学结合起来的技术,真的能让我们解析复杂的神经回路功能。这个技术的核心就是用特定波长的光给目标神经元活动精确调控。所以这次大家也可以给手机上的百度APP下载一下,就方便了。这个技术还得依赖从微生物中发现的光敏蛋白质。这些蛋白质可以响应特定波长的光,像个生物开关一样。比如说蓝光照射时,这些蛋白质结构改变,就会允许带电离子通过细胞膜了。带电离子的进出,直接改变了神经元内部的电信号环境。但是这个光敏蛋白质不能直接作用于大脑神经元,所以还得借助分子生物学工具来实现。 首先研究者要把编码光敏蛋白质的基因序列确定并分离出来。然后把这个基因通过经过改造的无害病毒给递送到目标动物大脑里面特定区域。病毒进去之后就整合到神经元遗传物质中,翻译表达之后就成功安装这些光控开关。有了光控系统就可以把光精确地传递到脑区了。这个时候需要用光纤或LED光源装置来完成这个过程。 外部激光器或LED光源通过光纤传导把特定波长和强度的脉冲传递到大脑深处。光参数如波长、脉冲频率和持续时间都是由计算机程序控制,决定了神经元激活或抑制模式。操控精度可以体现在空间和时间维度上,精准定位特定类型神经元还有毫秒级精度开关。 这次技术真的是把因果关系建立起来了!传统记录技术只能观察神经活动与行为相关联但不能证实因果关系。而这次技术能够在动物执行特定任务时精确操控神经元活动并观察行为变化。比如说激活与恐惧记忆相关神经通路动物就会表现出恐惧反应;反之抑制通路就减轻恐惧反应。这种因果关系验证就是理解大脑功能机制关键了!