神經(jīng)環(huán)路機制研究得益于光遺傳技術的興起和發(fā)展，進一步開展科學研究則需要發(fā)展合適和先進的方法與技術。

在重大研究計劃的支持下，科學家們在分子、細胞、活體水平建立和發(fā)展生物活性分子的取樣、示蹤、檢測和成像方法，不斷發(fā)展和應用光遺傳學技術。

中國科學院深圳先進技術研究院教授王立平團隊通過整合光遺傳學技術、神經(jīng)環(huán)路示蹤技術、動物在體多通道電生理記錄和行為學等手段，發(fā)展出與光遺傳技術匹配的多腦區(qū)多通道電極記錄技術，并實現(xiàn)了特定環(huán)路功能記錄與調(diào)控。

據(jù)了解，研究團隊以小鼠為研究對象，找到了起源于皮層下感知覺整合中心——上丘，經(jīng)過丘腦外側(cè)后核快速到達杏仁核的皮層下神經(jīng)通路，通過丘腦的快速中繼通路將信號傳輸至外側(cè)杏仁核。同時，他們利用光遺傳學技術特異性“關閉”或者“打開”這條通路可以調(diào)控動物本能恐懼反應。進一步研究發(fā)現(xiàn)，腹側(cè)被蓋區(qū)GABA能神經(jīng)元介導了上視野危險信息的檢測以及本能的防御反應的發(fā)生，而腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的抑制對于小鼠“逃回窩”的狀態(tài)的維持是必要的。上丘的CaMKIIα到腹側(cè)被蓋區(qū)的通路介導了視覺本能防御反應，投射到CeA的長投射的腹側(cè)被蓋區(qū)GABA能神經(jīng)元參與了視覺本能防御反應。

上述系列研究發(fā)表了多篇論文。在研究人員看來，這些成果將為人們深入理解物種生存、防御策略的大腦機制以及探尋與恐懼、焦慮等負性情緒有關的認知障礙的治療靶點和干預手段，提供新的實驗依據(jù)。

不僅如此，在研究過程中，該團隊開發(fā)出柔性可拉伸的水凝膠光纖，在動物活體水平實現(xiàn)了對目標神經(jīng)元的選擇性調(diào)控。“在體柔性光遺傳技術”的建立有望為神經(jīng)精神疾病的治療提供新的工具。

關鍵詞： 光遺傳技術 神經(jīng)精神疾病