据英国《独立报》网站4月26日报道称,科学家们开发了一种大脑“关机键”,利用光脉冲让神经活动停止。
2005年,美国斯坦福大学的科学家卡尔·戴塞罗思发明了如何用光来控制人脑细胞的开与关,他把这项技术称为“光遗传学”。
从那时以来,世界各地的研究团队利用这一技术来研究大脑细胞、心脏细胞及其他受电信号调节的细胞。
然而,光敏蛋白能有效地开启细胞但不能那么有效地把它们关闭。
现在,经过将近十年的研究,科学家们既能激活也能关掉神经元。
戴塞罗思的团队再造了一种光敏蛋白,能远比以前更充分地开关细胞。他的研究成果刊载于美国《科学》周刊。
此项研究由美国国家精神卫生研究所出资,该所所长托马斯·因塞尔表示,经过改良的“关机”键有助于研究人员更好地了解与行为、思维和情感有关的大脑回路。
“这是我们以及这个领域的其他人探求了很长时间的东西,”戴塞罗思说。他是论文的主笔,是生物工程学、精神病学和行为学教授。
他说:“我们对起抑制作用的光敏感度增强感到兴奋,部分原因在于我们认为,这会大大促进对鼠类和灵长目动物等脑容量较大生物的研究工作。”
最新技术依靠的是改变光遗传学蛋白中的10种氨基酸。
“它带来一个强大的工具让神经科学家们以毫秒精确度对任何一个特定回路加以抑制,这超越了一切现有技术的力量,”因塞尔解释说。
这一技术可能会有助于科学家为某些大脑疾病的患者找到治疗办法,因为它让大脑中的有故障部分能用光来关闭并以最低限度的干涉进行治疗。
瑞典隆德大学医院的教授梅拉布·科卡亚利用光遗传学开展了对癫痫等疾病的研究,他对这一研究成果给予高度评价。
他说:“这些特点可能对动物行为研究的用处要大得多,但也有望用来有效地治疗一些无法用药物治愈的神经疾病,比如某些重症癫痫和其他高度兴奋性疾病。”
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