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用激光控制大腦,這只是個(gè)開(kāi)端

2016-11-28 來(lái)源:藥明康德  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:研究人員表示在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中他們將激活那些管理社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)的神經(jīng)細(xì)胞,他們預(yù)計(jì)小鼠即使在沒(méi)有幼鼠的情況下仍會(huì)作出一些親子行為。
   許多藻類都具有趨光性,它們會(huì)聚集在光照豐富的水面進(jìn)行光合作用。
 
  那么這跟大腦控制有什么關(guān)系呢?
 
  神經(jīng)生物學(xué)家們敏銳地意識(shí)到,使海藻具有趨光性的光敏離子通道,是一種天然的將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的工具。
 
  將這種光敏離子通道表達(dá)在神經(jīng)細(xì)胞中之后,就可以用激光激活這些神經(jīng)細(xì)胞,使其向其它細(xì)胞發(fā)出電信號(hào)。
 
  這就是目前非常熱門(mén)的光遺傳學(xué)的基本原理。
 
  最近,美國(guó)斯坦福大學(xué)教授,同時(shí)也是光遺傳學(xué)技術(shù)創(chuàng)始人之一的KarlDeisseroth教授和他的團(tuán)隊(duì)結(jié)合了光遺傳學(xué)和神經(jīng)連接組學(xué),初步實(shí)現(xiàn)了用激光控制小鼠的行為。
 
  研究人員將光敏離子通道和另一種在神經(jīng)細(xì)胞活躍時(shí)會(huì)發(fā)光的蛋白質(zhì)同時(shí)導(dǎo)入小鼠大腦內(nèi)的眶額皮層。
 
  眶額皮層是大腦內(nèi)控制獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制的部位,其中的神經(jīng)細(xì)胞又分為控制食物獎(jiǎng)勵(lì)和社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)兩種。
 
  當(dāng)小鼠飲用高卡路里的奶昔時(shí),管理食物獎(jiǎng)勵(lì)的神經(jīng)細(xì)胞被激活。而當(dāng)小鼠與其后代幼鼠互動(dòng)時(shí),管理社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)的神經(jīng)細(xì)胞被激活。
 
  通過(guò)顯微鏡實(shí)時(shí)觀察的研究人員記錄了與神經(jīng)細(xì)胞活躍程度相關(guān)的發(fā)光蛋白發(fā)出的光,以此區(qū)分開(kāi)了眶額皮層中分別控制食物獎(jiǎng)勵(lì)和社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)的神經(jīng)細(xì)胞。
 
  隨后,他們用一個(gè)散射裝置將激光瞄準(zhǔn)那些管理食物獎(jiǎng)勵(lì)的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行刺激,受到了激勵(lì)的小鼠明顯地加快了喝奶昔的速度。
 
  研究人員表示在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中他們將激活那些管理社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)的神經(jīng)細(xì)胞,他們預(yù)計(jì)小鼠即使在沒(méi)有幼鼠的情況下仍會(huì)作出一些親子行為。
 
  這項(xiàng)研究發(fā)布在了剛剛結(jié)束的美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)2016年會(huì)上,引起了在場(chǎng)許多神經(jīng)科學(xué)家的興趣,他們認(rèn)為這對(duì)于實(shí)現(xiàn)光控行為是一個(gè)重要的開(kāi)端。
 
  研究人員的目標(biāo)是最終創(chuàng)造出一個(gè)全自動(dòng)的裝置,可以找到并控制與某個(gè)特定行為相關(guān)的神經(jīng)細(xì)胞。
 
  這樣的裝置可以被用來(lái)切斷酒精或毒品的成癮過(guò)程,也可以用于治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)患者,防止他們反復(fù)想起引起疾病的創(chuàng)傷事件。
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