什么是“光遗传学” 大脑的秘密要“曝光”了

    原标题：什么是“光遗传学” 大脑的秘密要“曝光”了

    神经生物学先驱卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal）曾将他看到的脑组织喻为“坚不可摧的丛林”，以示其结构复杂、探索艰难。

　　而自从伽利略时代起，“想研究，先控制”就成了科学探索的圭臬，只有能够控制实验现象中的各个变量，才看穿纷繁复杂的表面现象背后抽象的理论。神经科学也不例外，想要研究大脑这样一个由数百亿神经细胞组成的超级复杂的神经网络，科学家迫切需要一种能精确的选择性刺激某一区域内某一种神经细胞的独特技术。

　　那就是近年来新兴的“光遗传学”。

    光遗传学（Optogentics）荣获顶级科学杂志《Nature》的年度技术桂冠。

    什么是“光遗传学”？

　　光遗传学，就是运用遗传学原理，将光敏离子通道（主要为视蛋白）特异性表达在特定类型神经细胞上的技术。从而可以让科学家通过光刺激改变这些神经细胞的放电模式，研究它们的功能。

　　光遗传学乍一看很复杂，实际上思路却很简单。

　　首先是“光”的部分，科学家从各种生物中筛选分离出一批对光敏感的独特蛋白——视蛋白，然后找到编码这些蛋白的基因片段。所谓视蛋白，就是一个附着于细胞膜上的光敏离子通道，在受光刺激后打开并向细胞内运送特定的某种离子，从而对细胞的电活动加以控制。视蛋白家族广泛分布于各种生物体内，并不神秘，我们眼睛的视网膜上就有长满了视紫红质（一种视蛋白）的视锥细胞和视杆细胞，正是他们将光线转化为电信号送到大脑，最终让我们在大脑视皮层里形成五彩缤纷的视觉。见下图：