光遗传技术模拟记忆

update

科学家在某个讲座中介绍的他们如何通过激光——准确的说是光遗传技术(optogenetics) —— 刺激海马体，虚拟恐怖体验的。 该发现2012年3月发表在Nature上。试验如下：

1）让老鼠在一个试验箱里面受到电击，老鼠受到惊吓，僵住一动不动的。

2）用光敏感通道记录受惊吓的老鼠海马体内的神经元活动

3）把老鼠放进另一个试验箱，用光敏感通道激活记录的受惊吓的神经元活动

4）发现老鼠在没有电击情况下也僵住一动不动的。



电击箱




在虚拟箱的老鼠被植入虚拟记忆后freeze的场景




受电击惊吓老鼠海马体的神经元活动

在这个基础上，他们又设计了第二个试验，人为创造虚拟记忆（虚拟关联），这个试验发表在上个月的science上。   

1)让老鼠在蓝色笼子A中探索，采集探索A笼子的记忆

2)在笼子B中形成A笼子和电击的关联：让老鼠在红色笼子B中同时受到电击和A笼子的虚拟记忆，反复，让老鼠关联这两种刺激，形成条件反射

3)把老鼠放回蓝色笼子A，老鼠虽从来没有笼子A受到电击，但是由于在笼子B的关联训练，已经直接有电击后的freeze反应了      




光遗传技术在2010年被Nature Method选为年度方法，同年被Science评为近十年来的突破之一。光遗传技术通过光敏通道控制神经元，它的原理是细菌视紫质和细菌视红质二者经过不同色彩光照之后可以生成离子蛋白以及某些离子。基于这样的光/化学信号的转换机制，发现了光敏感通道。比如光敏感通道-2，在全反式视黄醛存在下，在接受蓝光刺激50毫秒内，释放钠和钾离子，极化神经细胞。   

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