光遗传学技术——控制神经元活动的“开关”

光遗传学技术利用转基因重组病毒,将能够分别选择性地使阳离子或阴离子透过细胞膜的光敏感通道蛋白等可见光控蛋白表达在神经元细胞膜上;使用不同波长和频率的脉冲激光照射可使这些蛋白分别兴奋,引起阳离子或阴离子跨过细胞膜流动,导致由神经元的膜电位变化引起的兴奋或抑制,即通过光控蛋白给神经元装上开关,用激光照射控制神经元活动的"开"与"关",达到选择性控制神经元活动的目的。该项技术具有独特的高时空分辨率和细胞类型特异性两大特点,克服了传统上使用电刺激控制细胞或有机体活动的诸多缺点,为神经科学提供了一种全新的研究手段。使用光遗传学技术开展研究,能够使我们更好地了解神经通路和局部环路以及神经系统疾病的发病机制,推动我们对人脑奥秘的了解和神经科学的进步。