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    美國麻省理工學院（MIT）神經科學家首次通過光基因學技術實現了對動物肌肉運動的控制。他們用藍光照射清醒小鼠的脊髓，小鼠的兩條后腿就都不能動了。研究人員認為，這一成果提供了一種新方法，幫人們研究復雜脊髓線路是如何協調運動與感受過程的。

    據每日科學網站6月26日報道，本研究由MIT麥戈文腦研究所教授埃米利奧·比奇負責。以往，神經科學家通過電刺激或藥理介入控制神經元的活動，以弄清楚它們的功能。這些方法揭示了許多關于脊髓的信息，但還沒有一種能精確控制特定類型神經元的方法，本研究探索了用光基因學技術研究抑制性中間神經元的功能。這種神經元與脊髓中其他神經元一起形成了回路，執行腦發出的命令，并向腦傳送來自肢體的感覺信息。

    光基因學技術是通過基因編程，讓某類神經元能表達一種叫做視蛋白（opsin）的光敏蛋白。視蛋白是一種離子通道，是調解神經元電活動的“泵”。受到光照時，一些視蛋白的活動會被抑制，而另一些會被激活。

    脊髓中的抑制神經元能阻止肌肉收縮，肌肉收縮是保持平衡、協調運動的關鍵。比如拿一個蘋果送到嘴邊，肱二頭肌收縮而三頭肌舒張；在睡眠的快速眼動期間（做夢時），肌肉的抑制狀態也和神經元抑制有關。

    MIT神經科學教授馮國平（音譯）用轉基因技術培養出一種小鼠，它們的抑制脊髓神經元都能表達一種叫紫紅質通道蛋白2的視蛋白，這種蛋白受藍光照射會激活神經活動。實驗中小鼠能自由運動，研究人員對小鼠脊髓不同位點進行了照射，觀察激活神經元有什么效果。

    “當胸椎部分的抑制神經元被激活時，小鼠兩條后腿立即停止運動，這表明對胸椎神經元的抑制能一路傳遞到脊髓末梢。”麥戈文腦研究所博士后維托里奧·卡吉諾說。他們還發現，激活抑制神經元對肢體感覺信號的傳遞和正常的神經反射并無影響。

    “光基因學的用途也帶來了一些有趣問題。”美國德雷克賽爾大學神經生物學與解剖學教授西蒙·吉斯特說，“比如這種機制會不會成為一種全腦性的‘致命開關’，抑制神經元會不會發展成模塊，讓人們能更自由地選擇運動模式？”

    但本研究也顯示了光基因學的益處，MIT小組希望繼續用它來探索其他類型的脊髓神經元，并研究大腦指令對這些脊髓線路有何影響。