早年畢業(yè)于浙江醫(yī)科大學（現(xiàn)浙江大學醫(yī)學院）的馮國平教授現(xiàn)任麻省理工學院麥戈文研究院研究員，華東師范大學兼職教授，這位的神經生物學教授曾創(chuàng)建了為神經生物學界廣泛應用的綠色熒光蛋白轉基因小鼠模型，獲得了多項重要成果。在昨天出版的《Nature》雜志中，馮國平教授與另外一位研究人員，以“Neuroscience: When lights take the circuits out”為題，介紹了光遺傳學在大腦神經環(huán)路研究中的重要作用，這對于包括神經分裂癥和自閉癥等方面的精神疾病的治療具有重要意義。

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光遺傳學是由斯坦福大學的研究人員開始用于研究小鼠大腦的，他們將這項技術稱之為Optogenetics（optical stimulation plus genetic engineering 光刺激基因工程/光遺傳學），這個技術的關鍵是：科學家們必須事前向小白鼠體內注射一種植物基因，這種基因能夠對不同顏色光的刺激作出敏感的反應，還能通過自生特性感染類似的細胞。

使用這些光遺傳學（optogenetic）工具，能夠激活清醒哺乳動物的單一神經元，并直接演示神經元激活表現(xiàn)出的行為結果。這一光遺傳學方法使得研究人員能夠獲得關于脊髓回路的一些重要信息。這種新技術可以推廣到所有類型的神經細胞，比如大腦的嗅覺，視覺，觸覺，聽覺細胞等。光遺傳學開辟了一個新的讓人激動的研究領域，可以挑選出一種類型的細胞然后發(fā)現(xiàn)其功能。

馮國平教授研究組主要從事大腦神經突觸、神經環(huán)路功能及精神疾病發(fā)病機制的研究，尤其是神經突觸和環(huán)路功能及精神疾病發(fā)生機理的研究，曾經開發(fā)“光遺傳刺激研究方法”等神經系統(tǒng)研究的新技術。

在本期的Nature雜志中，斯坦福大學的研究人員設計了幾種新穎的光遺傳學工具，可以更好的分析活體哺乳動物大腦神經環(huán)路生理現(xiàn)象，這為進一步深入了解大腦神經具有重要的意義。馮國平教授等人對此進行了點評，并深入分析了這一領域的進展。

馮國平教授研究組近期也獲得了光遺傳技術應用的新進展：他們將光遺傳學技術結合細菌人工染色體（BAC）轉基因策略成功構建了四種神經元可被藍光激活的轉基因小鼠動物模型。

這幫助科學家們證實通過光照射，可控制這些轉基因小鼠中GABAergic神經元、*能（cholinergic）神經元、5-羥色胺能（serotonergic）神經元以及小白蛋白（parvalbumin）的神經元的動作電位發(fā)放。這些新型的ChR2（H134R）轉基因小鼠模型為研究人員繪制大腦神經連接圖，解析各種行為的神經基礎提供了重要的研究工具。

光遺傳學是去年Nature Methods的年度技術，這項技術的優(yōu)勢在于能幫助科學家們分析研究幾乎所有類型的神經細胞，比如大腦的嗅覺，視覺，觸覺，聽覺細胞等，開辟了一個新的讓人激動的研究領域，因此吸引了許多科學家們投身于這一領域。

來源：生物通