簡單的說，就是向動物的某種細(xì)胞中轉(zhuǎn)入一種可以感光的微生物基因，在受到不同顏色的光照時，會做出相應(yīng)的反應(yīng)，也就是通過光照來控制細(xì)胞功能。光遺傳學(xué)的操作基礎(chǔ)是遺傳工程和光，使用光遺傳學(xué)可以研究神經(jīng)細(xì)胞的活性，它們是如何產(chǎn)生γ波的？以及這些神經(jīng)細(xì)胞在腦部功能控制中的作用，從而可以治療神經(jīng)損傷。光遺傳學(xué)最早是斯坦福大學(xué)的研究人員在小鼠中開始研究的，使用的感光基因來自植物，不經(jīng)可以對不同顏色的光刺激出現(xiàn)反應(yīng)，還能自主感染類似的細(xì)胞。不久之后，光遺傳學(xué)幫助科學(xué)家們解決了一個長期存在的難題，脊髓中某類神經(jīng)元的特殊功能研究一直是個難題，而使用光遺傳學(xué)工具，可以控制清醒的哺乳動物的神經(jīng)元單元，并且可以直接表達(dá)出神經(jīng)元激活后的行為結(jié)果，使研究人員直接獲得脊髓回路的重要信息。研究人員經(jīng)常采用的感光蛋白多來自是視蛋白，如視紫紅質(zhì)通道蛋白2和嗜鹽菌紫質(zhì)，分別可以用藍(lán)光和紅光進(jìn)行激活和抑制。使用光遺傳學(xué)工具，科研人員向清醒的斑馬魚幼蟲的脊髓神經(jīng)元細(xì)胞中插入了光敏開關(guān)，結(jié)果這些細(xì)胞出現(xiàn)了幼蟲典型的周期性擺尾行為 。除此之外，還可以對大腦的 嗅覺、視覺、觸覺和聽覺相關(guān)的神經(jīng)元血細(xì)胞進(jìn)行研究。在不久的將來，光遺傳學(xué)可以檢測出神經(jīng)類和精神類疾病的紊亂腦回路，有望可以準(zhǔn)確用藥物或更可靠技術(shù)來治療受損的神經(jīng)細(xì)胞。

1.可以用于眼病的治療，應(yīng)用腺病毒相關(guān)病毒介導(dǎo)性輸入方法，將一些視蛋白導(dǎo)入到枧網(wǎng)膜細(xì)胞中，可以導(dǎo)致視力方面的電生理學(xué)的改善和行為學(xué)改善。2.可以用在代謝性疾病領(lǐng)域， 葡萄糖內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的光學(xué)控制已經(jīng)于近期得到了證明。3.心臟病方面的一個用。有些文章報道了轉(zhuǎn)基因小鼠的心臟中表達(dá)通道視紫紅質(zhì)的情形， 成功地完成了在高度的空間和時間分辨率下對電活性的精細(xì)操作。

總結(jié)

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