全新探針助力外科手術，簡化神經電路研究 |

為您介紹全新探針助力外科手術，簡化神經電路研究。20日出版的《自然·神經科學》雜志刊登了光遺傳學研究領域一項重大進展：美國麻省理工學院（MIT）科學家開發出一種全新探針，將之前需要三步處理和多個外科手術能力完成的過程簡化成一步操作，性能還得到了大大提升。

光遺傳學控制神經細胞

作為生物技術的最熱門工具之一，光遺傳學技術幫忙科學家們用光控制神經細胞，十幾年來已經滲透到神經學的每個角落，不僅可研究大腦神經回路的基本功能，還通過動物模型摸索疾病的發病機理。但其共需基因遞送、光植入和記錄電極三個步驟，分別為：向大腦注射攜帶光敏基因的病毒載體、植入硅基光纖或發光二極管等向神經細胞傳送光并操控鈉離子和氯離子以激活或克制神經反應、植入能記錄大腦電活性的電極裝置以確定被激活的神經細胞，這些步驟不僅每步都需外科程序，而且三次手術必須非常精確地在同一個位置操作，嚴重限制了技術的發展。

控制神經細胞實驗原理

而新研究中，MIT科學家珀妮娜·安妮科娃帶領其課題組將三個步驟集成到一個裝置內，整個過程只需一次外科手術。這次專門設計的新電極裝置選用了超薄聚合物材料，既能記錄又能傳遞神經信號，且其高導電性能使得裝置尺寸變得超小，為探針省出空間以放置傳送光的波導和遞送轉基因病毒的微流體通道等部件。

安妮科娃團隊通過一系列老鼠實驗對新探針進行了檢測，其中一個研究，他們向老鼠大腦前額皮質區（已知刺激此處神經元會讓老鼠跑得更快）遞送了一種光敏基因，結果植入新探針的老鼠比對照組明顯跑得更快。

新探針還有一個顯著劣勢，其內超薄纖維具有熱拉伸工藝，使其能拉伸到數百米長，從而可切割成數百個實驗用探針，實現規模化生產。