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前沿：Nat Biotech-光遗传学

前沿：Nat Biotech-光遗传学 两江科技评论
2021-10-04
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导读：光遗传学，是利用高时空精度，实现控制神经系统的靶细胞和通路，从而可能为类脑研究，开辟了前所未有的可能性。

光遗传学，是利用高时空精度，实现控制神经系统的靶细胞和通路，从而可能为类脑研究，开辟了前所未有的可能性。在剖析健康和疾病中，大脑功能的潜在机制，引发了无数系统的发展，以向周围神经和大脑中的神经提供光刺激。脊髓，是控制运动的中枢，其许多基本生理功能是至关重要。为此，解开嵌入脊髓中的神经元和通路的作用，是基础和临床神经科学重大部分。光电系统，可以对不受束缚动物的整个大脑中的目标神经元和通路进行精确控制，但用于脊髓的类似技术尚未完全建立。近日，洛桑联邦理工学院Grégoire Courtine、Stéphanie P. Lacour等人在Nature Biotechnology上发文，报道了一种超快、无线、闭环操作系统，可用于在不受束缚小鼠，对整个背腹脊髓的靶神经元和通路进行操作。
柔性可拉伸载体，集成了微型发光二极管 (micro-LED)，并顺从脊髓硬脑膜。Micro-LED 上的有机硅-磷光体矩阵涂层，可提供机械保护和光转换，以与大量的视蛋白库兼容。 
图|腰脊髓闭环光刺激的无线光电系统
头戴式无线平台，为微型 LED 供电，并对感测到的生理信号，执行低延迟片上处理，以在闭环中控制光刺激。该设备来揭示各种神经元亚型、感觉通路和脊髓上投射在控制健康和脊髓损伤小鼠运动中的作用。 
图|光刺激的超快闭环控制，以改变运动
 
图|特定神经元和运动通路的贡献
文献链接：https://doi.org/10.1038/s41587-021-01019-x
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/AxqjaakmovzOsFJ1Xp8hdg

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