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    科技創(chuàng)業(yè):控制大腦神經(jīng)元開合

    2012-09-05 09:20  來源:醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)    打印 | 收藏 |
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      Ed Boyden在美國麻省理工學(xué)院有個(gè)實(shí)驗(yàn)室,他正在研究如何通過用光開啟或關(guān)閉神經(jīng)元來改變行為。

      Boyden在麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室中的所有設(shè)備都是電子的。有分析和合成基因的機(jī)器,有3D打印機(jī),有能夠在金屬上雕刻的激光切割機(jī),有用于培養(yǎng)細(xì)菌、培植植物和繁殖真菌以供研究的儀器,有能將大腦切成極細(xì)的切片的機(jī)器,有分析電路的工具,有一套高分辨率的成像設(shè)備。但是Boyden最想顯擺的還是一個(gè)又小又丑的儀器,看上去像一顆長滿毛的塑料牙齒。

      這個(gè)塑料牙齒實(shí)際上是一打不同長度的短光纖的外殼,這些光纖都固定在一個(gè)發(fā)光二極管的一端。當(dāng)這顆“牙”被植入比如一只小鼠的大腦后,這些LED都可以向不同方向發(fā)光。憑借這個(gè)設(shè)備,Boyden開始控制小鼠的行為。

      小鼠的大腦,或者其它任何大腦,一般不會(huì)對植入的光產(chǎn)生反應(yīng)。但是Boyden——這個(gè)像他的儀器那樣兼容并包的人(媒體實(shí)驗(yàn)室的助理教授,生物工程院、腦與認(rèn)知科學(xué)院的合聘教授、人造神經(jīng)生物學(xué)組的領(lǐng)袖)——已經(jīng)在基因?qū)用嫔闲薷牧艘恍┠X細(xì)胞,這種基因在植物、真菌和細(xì)菌中產(chǎn)生感光蛋白質(zhì)。因?yàn)檫@種蛋白質(zhì),腦細(xì)胞在有光時(shí)就會(huì)被激活。這樣,Boyden就掌握了控制這種通過生物工程產(chǎn)生的神經(jīng)細(xì)胞的開關(guān)。

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