光遗传学（optogenetics），是研究人员使用一种新的光控方法选择并打开了某种生物的一类细胞。这也帮助科学家解答一个长期存在的难题，即关于脊髓中某类神经元的特殊功能的研究。光遗传学——结合遗传工程与光来操作个别神经细胞的活性，发现脑部如何产生γ波（gamma oscillations），并为它们在调控脑部功能中的角色提供新...
2007年发表的第一篇在动物体内应用光遗传技术的文章，研究了分泌下视丘分泌素（hypocretin）的神经元的功能。研究人员通过光遗传的方法刺激侧丘脑区域下视丘分泌素分泌神经元的活性，明确该神经元参与小鼠睡眠-觉醒状态的转换。光遗传技术还被应用于解释一些精神类疾病发病的生理机制。比如，光遗传学已经优雅地证明了伏...
光遗传学（Optogenetics）是一种革命性的生物技术，通过整合光学、遗传学和基因工程手段，实现对特定细胞活动的精准控制。以下是其核心内容的系统解析：一、定义与核心特征 光遗传学是一种通过遗传手段将光敏感蛋白导入特定细胞，并利用特定波长光调控细胞活动的跨学科技术。其核心特征包括：高时空精度：时间分辨率达毫秒级...
光遗传学基本原理 光遗传学实验步骤 1、寻找合适的光敏蛋白 2、将光敏蛋白基因传递给靶细胞 3、对光信号进行时空调控 4、实验方法的有效性验证 光遗传学优势 1、时间精确度高 2、刺激的强度精确性高 3、组织、细胞结构特异性 4、细胞空间投射特异性 5、细胞行为可视化 6、作用工具多样 7、作用直接 光遗传学应...
光遗传学终于找到了物理学、光化学以及生物学的结合点,光遗传学的时代来临了。 人们常把人脑与电脑相比,因为两者都是由大量的基本元件构成:大脑里有数百亿个神经细胞,计算机里面有数亿个晶体管。大脑和计算机中,基本元件之间都互相连线构成巨大的网络,在网络中,它们利用电信号快速传递着海量信息。神经科学家怎样通过...
利用光遗传学技术，研究人员只需使用光(通常来自激光器)就能激活、失活和操控神经细胞。三百多年前，路易吉·伽伐尼发现青蛙的腿在通电后会产生抽搐。 这是因为神经细胞(神经元)是通过产生电脉冲来工作的，电脉冲沿着每个神经元传递。 电脉冲被称为“动作电位”。在过去相当长的时间里，科学家们一直使用微型电极向...
实现光遗传学的基本原理主要有三个方面：1、 神经元膜电位：神经元细胞内外存在电位差，神经活动会导致细胞膜内外电位产生变化。静息神经元的电位状态为内负外正，活跃神经元的电位状态即变为内正外负。2、 光敏蛋白工作原理：光敏蛋白通过吸收不同波长的激发光而打开离子通道，选择性地允许阳离子或阴离子通过（...
光学工具广泛用于心脏研究已有40年的历史,在过去十年时间里,光遗传学将光学传感和光学驱动相结合,迅速整合了基因操纵技术、光学成像、电生理、钙成像、磁共振成像、信息学等学科,并由神经领域迅速拓展应用到心脏领域,成为一门多学科交叉的生物工程技术。光遗传学可以特异性的在目的细胞或者组织中表达光敏感蛋白,以高度时...
光遗传通常是指结合光学与遗传学手段，精确控制特定神经元活动的技术。斯坦福大学Diesseroth实验室2007 年发表在《自然》(Nature)上关于光控制神经回路的文章，被麻省理工学院技术综述评为该年度十大最有影响的技术之一。2010年该技术入选Nature Methods 年年度方法（Method of the Year）”，Science杂志“十年突破（...