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光遺傳通常是指結(jié)合光學(xué)與遺傳學(xué)手段，精準(zhǔn)控制特定神經(jīng)元活動(dòng)的技術(shù)。斯坦福大學(xué)Diesseroth實(shí)驗(yàn)室2007 年發(fā)表在《自然》(Nature)上關(guān)于光控制神經(jīng)回路的文章[1]，被麻省理工學(xué)院技術(shù)綜述評(píng)為該年度十大有影響的技術(shù)之一。2010年該技術(shù)入選Nature Methods 年年度方法（Method of the Year）”，Science雜志“十年突破（Breakthroughs of the Decade）”
詳情介紹：
光遺傳通常是指結(jié)合光學(xué)與遺傳學(xué)手段，精準(zhǔn)控制特定神經(jīng)元活動(dòng)的技術(shù)。斯坦福大學(xué)Diesseroth實(shí)驗(yàn)室2007 年發(fā)表在《自然》(Nature)上關(guān)于光控制神經(jīng)回路的文章[1]，被麻省理工學(xué)院技術(shù)綜述評(píng)為該年度十大有影響的技術(shù)之一。2010年該技術(shù)入選Nature Methods 年年度方法（Method of the Year）”，Science雜志“十年突破（Breakthroughs of the Decade）”
光遺傳技術(shù)利用分子生物學(xué)、病毒生物學(xué)等手段，將外源光敏感蛋白基因?qū)牖罴?xì)胞中，在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上表達(dá)了光敏感通道蛋白；然后通過(guò)特定波長(zhǎng)光的照射，控制細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上的光敏感通道蛋白的激活與關(guān)閉；光敏感蛋白的激活和關(guān)閉可控制細(xì)胞膜上離子通道的打開與關(guān)閉，進(jìn)而改變細(xì)胞膜電壓的變化，如膜的去極化與超極化。當(dāng)膜電壓去極化超過(guò)一定閾值時(shí)就會(huì)誘發(fā)神經(jīng)元產(chǎn)生可傳導(dǎo)的電信號(hào)，即神經(jīng)元的激活；相反，當(dāng)膜電壓超極化到一定水平時(shí)，就會(huì)抑制神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏漠a(chǎn)生，即神經(jīng)元的抑制。神經(jīng)元生物學(xué)家經(jīng)常運(yùn)用這種技術(shù)，通過(guò)光學(xué)方法無(wú)損傷或低損傷地控制特異神經(jīng)元的活動(dòng)，來(lái)研究該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能，特別適用于在體、甚至清醒動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。
同時(shí)，利用類似的光學(xué)與遺傳學(xué)手段，可控制腦細(xì)胞外其它細(xì)胞中的蛋白表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)光誘導(dǎo)蛋白質(zhì)表達(dá)，啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)過(guò)程，進(jìn)而控制生物行為。因此光遺傳技術(shù)在生命活動(dòng)與病研究中應(yīng)用廣泛。
光遺傳技術(shù)利用分子生物學(xué)、病毒生物學(xué)等手段，將外源光敏感蛋白基因?qū)牖罴?xì)胞中，在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上表達(dá)了光敏感通道蛋白；然后通過(guò)特定波長(zhǎng)光的照射，控制細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上的光敏感通道蛋白的激活與關(guān)閉；光敏感蛋白的激活和關(guān)閉可控制細(xì)胞膜上離子通道的打開與關(guān)閉，進(jìn)而改變細(xì)胞膜電壓的變化，如膜的去極化與超極化。當(dāng)膜電壓去極化超過(guò)一定閾值時(shí)就會(huì)誘發(fā)神經(jīng)元產(chǎn)生可傳導(dǎo)的電信號(hào)，即神經(jīng)元的激活；相反，當(dāng)膜電壓超極化到一定水平時(shí)，就會(huì)抑制神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏漠a(chǎn)生，即神經(jīng)元的抑制。神經(jīng)元生物學(xué)家經(jīng)常運(yùn)用這種技術(shù)，通過(guò)光學(xué)方法無(wú)損傷或低損傷地控制特異神經(jīng)元的活動(dòng)，來(lái)研究該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能，特別適用于在體、甚至清醒動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。
同時(shí)，利用類似的光學(xué)與遺傳學(xué)手段，可控制腦細(xì)胞外其它細(xì)胞中的蛋白表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)光誘導(dǎo)蛋白質(zhì)表達(dá)，啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)過(guò)程，進(jìn)而控制生物行為。因此光遺傳技術(shù)在生命活動(dòng)與病研究中應(yīng)用廣泛。
