脉冲光可抑制疯狂的神经元活动

  美国开放获取期刊PLos  One3月21日报道，麻省理工学院（MIT）的媒体实验室的科学家发明了一种方法，以可逆的方式使用脉冲黄光让脑细胞沈寂下来，可以让某些疾病如癫痫与帕金森氏症产生的疯狂神经元活动获得控制。

  通常治疗这类疾病必须移除造成不正常活动的神经元，而  MIT新的研究成果将有助于生长出导致视觉脑部义肢，用以控制神经元，因此患者不需要进行手术。

  研究领导人Edward  Boyden表示，未来可以用控制神经元活动的方式来治疗精神疾病以及与神经相关的病症，而且几乎不会造成副作用。

  Boyden  与媒体实验室研究伙伴  Xue  Han  在3月21日出刊的  Public  Library  of  Science  ONE  (PLOS  One)  期刊上发表了他们的结果。

  这项研究利用了一种称为  halorhodopsin的基因（这是一种古视紫红质，一种光驱动的离子帮浦，特别是氯离子），可在盐分极高的卤水里生存的嗜盐细菌中发现它的存在。在此细菌中，一种光活化氯化物帮浦蛋白质Natronomas  pharaonis可以帮助细菌制造能量。

  当神经元经过改造，让它能够表现  halorhodopsin  基因，研究者可透过黄光来抑制它们的活性。光线会活化这种氯化物帮浦，驱动氯离子进入神经元，降低其电压，并抑制其发射。这种抑制效应对于因神经元发射失控而产生的疾病相当有效。

  媒体实验室的神经工程小组计划在今年在基因改造的小鼠身上试验这样的装置。研究小组也计划用这种新方式来研究神经回路。Boyden去年曾经发明一种一种技术，以上闪蓝光的方式刺激的神经元，所以现在研究人员可利用蓝光与黄光，对单一神经元的刺激与抑制进行精确的控制。