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单个神经元何以可通过基因修饰和微泡的使用被超声波刺激

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-09-23 11:06  浏览次数:44
摘 要:用来激活神经元或使其失活的当前方法(如光遗传学方法)需要进行创伤性的外科手术,这使得它们难以在较深的脑区域中使用。超声波非

用来激活神经元或使其失活的当前方法(如光遗传学方法)需要进行创伤性的外科手术,这使得它们难以在较深的脑区域中使用。超声波非常适合刺激神经元类群,因为以前对切除的神经元和对活动物所做的研究都显示,它能到达深层组织和穿过骨头。然而,单个神经元的刺激一直是困难的,因为超声波的聚焦区大于单个细胞。

在最新一期的《Nature Communications》在线报告了一个新方法,它显示了一个线虫的单个神经元何以可通过基因修饰和微泡的使用被超声波刺激。

  作者希望,这一方法将使得对深层组织中的神经元刺激能够以比现有基于光的方法(如光遗传学方法)创伤更小的方式进行。

Sreekanth Chalasani及同事描述了利用基因修饰结合,可以放大超声波刺激来操纵单个神经元的一个非创伤性方法,他们将其称之为“声遗传学”(sonogenetics)方法。作者通过线虫对该方法进行了研究,发现在没有被改变(修饰)时,野生线虫对低压超声波不敏感,基因修饰会使神经元敏化,然后会导致线虫的运动行为发生改变。修饰过的线虫神经元会错误表达TRP-4蛋白,这种TRP-4蛋白是神经元细胞的力传导通道的亚基。这种错误蛋白会导致神经元细胞对于超声波的刺激变得敏感,从而可以实现但对单个神经元的操纵。

作者提出,这一方法还可能被用来操纵其他动物的细胞行为。对于单细胞的精确操纵,将在很多不同的医学领域有重大意义。例如对于组织深处的癌细胞的精确狙杀从而成为癌症治疗潜在的高效方法。未来的精确、非损失的细胞操控,可能充满了希望。
 

 
 
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