早年畢業(yè)于浙江醫(yī)科大學(xué)（現(xiàn)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院）的馮國(guó)平教授現(xiàn)任麻省理工學(xué)院麥戈文研究院研究員，華東師范大學(xué)兼職教授，這位的神經(jīng)生物學(xué)教授曾創(chuàng)建了為神經(jīng)生物學(xué)界廣泛應(yīng)用的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠模型，獲得了多項(xiàng)重要成果。在昨天出版的《Nature》雜志中，馮國(guó)平教授與另外一位研究人員，以“Neuroscience: When lights take the circuits out”為題，介紹了光遺傳學(xué)在大腦神經(jīng)環(huán)路研究中的重要作用，這對(duì)于包括神經(jīng)分裂癥和自閉癥等方面的精神疾病的治療具有重要意義。

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光遺傳學(xué)是由斯坦福大學(xué)的研究人員開始用于研究小鼠大腦的，他們將這項(xiàng)技術(shù)稱之為Optogenetics（optical stimulation plus genetic engineering 光刺激基因工程/光遺傳學(xué)），這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵是：科學(xué)家們必須事前向小白鼠體內(nèi)注射一種植物基因，這種基因能夠?qū)Σ煌伾獾拇碳ぷ鞒雒舾械姆磻?yīng)，還能通過(guò)自生特性感染類似的細(xì)胞。

使用這些光遺傳學(xué)（optogenetic）工具，能夠激活清醒哺乳動(dòng)物的單一神經(jīng)元，并直接演示神經(jīng)元激活表現(xiàn)出的行為結(jié)果。這一光遺傳學(xué)方法使得研究人員能夠獲得關(guān)于脊髓回路的一些重要信息。這種新技術(shù)可以推廣到所有類型的神經(jīng)細(xì)胞，比如大腦的嗅覺(jué)，視覺(jué)，觸覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)細(xì)胞等。光遺傳學(xué)開辟了一個(gè)新的讓人激動(dòng)的研究領(lǐng)域，可以挑選出一種類型的細(xì)胞然后發(fā)現(xiàn)其功能。

馮國(guó)平教授研究組主要從事大腦神經(jīng)突觸、神經(jīng)環(huán)路功能及精神疾病發(fā)病機(jī)制的研究，尤其是神經(jīng)突觸和環(huán)路功能及精神疾病發(fā)生機(jī)理的研究，曾經(jīng)開發(fā)“光遺傳刺激研究方法”等神經(jīng)系統(tǒng)研究的新技術(shù)。

在本期的Nature雜志中，斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了幾種新穎的光遺傳學(xué)工具，可以更好的分析活體哺乳動(dòng)物大腦神經(jīng)環(huán)路生理現(xiàn)象，這為進(jìn)一步深入了解大腦神經(jīng)具有重要的意義。馮國(guó)平教授等人對(duì)此進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)，并深入分析了這一領(lǐng)域的進(jìn)展。

馮國(guó)平教授研究組近期也獲得了光遺傳技術(shù)應(yīng)用的新進(jìn)展：他們將光遺傳學(xué)技術(shù)結(jié)合細(xì)菌人工染色體（BAC）轉(zhuǎn)基因策略成功構(gòu)建了四種神經(jīng)元可被藍(lán)光激活的轉(zhuǎn)基因小鼠動(dòng)物模型。

這幫助科學(xué)家們證實(shí)通過(guò)光照射，可控制這些轉(zhuǎn)基因小鼠中GABAergic神經(jīng)元、*能（cholinergic）神經(jīng)元、5-羥色胺能（serotonergic）神經(jīng)元以及小白蛋白（parvalbumin）的神經(jīng)元的動(dòng)作電位發(fā)放。這些新型的ChR2（H134R）轉(zhuǎn)基因小鼠模型為研究人員繪制大腦神經(jīng)連接圖，解析各種行為的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了重要的研究工具。

光遺傳學(xué)是去年Nature Methods的年度技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能幫助科學(xué)家們分析研究幾乎所有類型的神經(jīng)細(xì)胞，比如大腦的嗅覺(jué)，視覺(jué)，觸覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)細(xì)胞等，開辟了一個(gè)新的讓人激動(dòng)的研究領(lǐng)域，因此吸引了許多科學(xué)家們投身于這一領(lǐng)域。

來(lái)源：生物通