无需植入物,可用光敏蛋白调控脑神经元活动(2)

光山新闻网 林晓舟 2020-05-05 16:06:05
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“我们一般认为,这些振荡在大脑的记忆、注意、睡眠、决策等诸多功能中都发挥着很重要的作用,而此次研究中我们发现SOUL光敏蛋白可以用来随意开启或关闭这些振荡/脑电波,这一点就非常激动人心。有了它,我们可以更好地了解这些振荡/脑电波在大脑功能中到底扮演着什么角色。”研究共同第一作者、MIT的Diego Mendoza-Halliday表示

基于SOUL的光遗传学技术还有望为未来的研究开辟很多新领域:该技术或许可以用于研究大脑早期发育过程,因为传统方法长期植入光纤对脑组织带来的严重损伤很容易造成大脑早期发育异常,从而影响研究;此外,SOUL蛋白对光的敏感性极高,可用于控制与大脑各种功能相关的大尺度神经回路中的神经元反应;与此同时,SOUL蛋白的控制效果可以保持30分钟以上,这样科学家便能研究动物在不受光纤拘束的自由活动状态下的长期行为。

科学家还将进一步提高SOUL蛋白的敏感度,以便未来能够透过大型动物较厚的头骨来控制神经元的活动,并且到达大脑中更深的区域。这一技术除了有助于揭示动物模型中神经和精神疾病的成因以外,或许今后也有望用于治疗人类的相关疾病。

不过,虽然这项技术降低了光遗传学方法的侵入程度,减轻了脑损伤,但想要把它应用在临床领域,仍需经过艰难而漫长的探索。

文章共同通讯作者、MIT大脑与认知科学系教授、冯国平指出:“我们在把光遗传学相关疗法列入可行的治疗方案之前,必须详细评估此类疗法对患者的潜在风险,尤其不能忽视外源的光敏蛋白在大脑中表达可能带来的风险。”

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