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公司動(dòng)態(tài)

用光照射脊髓控制身體運(yùn)動(dòng)

閱讀：357發(fā)布時(shí)間：2014-7-8

 

以往，神經(jīng)科學(xué)家通過電刺激或藥理介入控制神經(jīng)元的活動(dòng)，以弄清楚它們的功能。這些方法揭示了許多關(guān)于脊髓的信息，但還沒有一種能控制特定類型神經(jīng)元的方法，本研究探索了用光基因?qū)W技術(shù)研究抑制性中間神經(jīng)元的功能。這種神經(jīng)元與脊髓中其他神經(jīng)元一起形成了回路，執(zhí)行腦發(fā)出的命令，并向腦傳送來自肢體的感覺信息。

光基因?qū)W技術(shù)是通過基因編程，讓某類神經(jīng)元能表達(dá)一種叫做視蛋白（opsin）的光敏蛋白。視蛋白是一種離子通道，是調(diào)解神經(jīng)元電活動(dòng)的“泵”。受到光照時(shí)，一些視蛋白的活動(dòng)會(huì)被抑制，而另一些會(huì)被激活。

脊髓中的抑制神經(jīng)元能阻止肌肉收縮，肌肉收縮是保持平衡、協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。比如拿一個(gè)蘋果送到嘴邊，肱二頭肌收縮而三頭肌舒張；在睡眠的快速眼動(dòng)期間（做夢(mèng)時(shí)），肌肉的抑制狀態(tài)也和神經(jīng)元抑制有關(guān)。

MIT神經(jīng)科學(xué)教授馮國(guó)平（音譯）用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培養(yǎng)出一種小鼠，它們的抑制脊髓神經(jīng)元都能表達(dá)一種叫紫紅質(zhì)通道蛋白2的視蛋白，這種蛋白受藍(lán)光照射會(huì)激活神經(jīng)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中小鼠能自由運(yùn)動(dòng)，研究人員對(duì)小鼠脊髓不同位點(diǎn)進(jìn)行了照射，觀察激活神經(jīng)元有什么效果。


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