什么是“光遗传学” 大脑的秘密要“曝光”了(3)

　　但还是有一个阴云笼罩在这个新兴技术头上，就是它的“遗传”部分。光遗传学虽然看着又准又快，但前期的基因工程非常复杂，构建载体病毒和培育实验动物品系都是让人头大的事情。因此光遗传学的应用只能被迫局限于某些特定品系的大鼠和小鼠中，恒河猴、人类等灵长类动物因为繁育周期长、受精卵难以基因操作、实验品系无法构建以及伦理道德等原因而无法开展光遗传学研究，这几乎等于堵死了光遗传学在高级神经活动领域的实验前景。

　　那么有没有一种“不用遗传学的光遗传学”呢？

新技术带来光明前景

　　就在今年3月，来自美国芝加哥大学研究者的创新技术让这个过去的老大难问题再也不是个问题了。

　　他们另辟蹊径，利用神经细胞在局部温度上升后会兴奋的特点，想出了用纳米金属颗粒贴附神经细胞、然后光照加热金属颗粒从而兴奋特定神经细胞的思路。他们将直径20纳米的金颗粒与从蝎毒中提取的Ts1分子结合，通过后者将金颗粒牢牢结合到神经细胞表面上。之后就是激光一亮细胞就兴奋的结果了。而Ts1金颗粒和各种抗体结合后还能选择性结合不同的神经元，完美实现原有光遗传学的效果并且摆脱了基因改造的限制。

    只需用光照射细胞就能够快速地启动或终止任何目的基因的表达

　　这项技术不但能用于研究高级复杂神经活动，而且也能用于临床上的治疗，研究者正希望将这项技术应用于视网膜病变失明的患者身上，让患者重见光明。

　　神经科学迫切需要从单纯的观察积累进入到控制研究阶段，如同物理学上伽利略通过控制实验变量来总结物理规律一样。光遗传学已经迈出了精彩的一大步，但基因工程的限制让它无法应用于人类、恒河猴等灵长类动物，止步于高级神经活动的门前。现在，纳米金颗粒技术却带给了我们一个新希望，让科学研究者在未来（很可能就是今年下半年起）对更加多样的物种进行光刺激研究，进一步揭示大脑的未知信息，为了解大脑、控制大脑开辟崭新的道路。这将是一个重大的技术发现，是大脑探索征程的里程碑，也是通往《攻壳机动队》式意识数据化未来的重要前置技术。