在小鼠脑内刺激栩栩如生的感性体验

在一项新的研究中，研究人员报告说，他们能用一种新型、改进的光遗传学技术在活体小鼠的脑中控制（甚或创造）一种新的视觉体验，这种体验甚至能在没有自然感官输入的情况下产生。这些结果不仅拓宽了我们就对外部世界的感知是如何在活体哺乳动物脑中启动和表现的理解，它们也能对那些罹患诸如幻觉或妄想等神经精神症状者的神经治疗学的研发有所帮助。对周围幻觉的感知体验可能源于哺乳动物新皮层内的感觉驱动的神经元活动模式。然而，这一活动与其对感知和行为的影响间的关系仍不清楚。据作者披露，尽管人们对通过光遗传学来研究及也许影响感知和行为的能力有很大的科学上的兴趣，但技术上的局限令朝着实现这些目标所取得的进展颇为困难。为了克服这些挑战，James Marshel和同事研发了一种新型的光遗传学技术，它能对整个小鼠新皮层中的数百个神经元进行个体细胞的观察和控制。通过对超过600个微生物基因组进行基因组挖掘，Marshel等发现了一种新的光敏感通道蛋白（ChRmine），它具有特殊的光遗传特性。结合改良的全息光刺激技术，它能让研究人员深度探查（甚或诱出）活体小鼠视觉皮层内的活性。据结果披露，先前由视觉刺激的自然感知所激活的对特定神经元集群的光遗传学刺激可重建原来的活动，表明可在小鼠体内成功诱发感知并指导行为的能力。更重要的是，该新型光遗传学方法可检查跨越大容量皮层活动的能力为皮质层神经元活性与支持哺乳动物行为的神经生物学间的动态变化提供了新线索。

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