在一項新的研究中,來自杜克-新加坡國立大學醫(yī)學院的研究人員取得了令人振奮的成果,他們發(fā)現(xiàn)了一類新型光敏蛋白——鉀通道視紫紅質(kalium channelrhodopsin),這種蛋白能夠用光關閉腦細胞。這一發(fā)現(xiàn)不僅為科學家們研究大腦功能提供了新的有效工具(http://www.weberwork.com/sell/l_5/),也為利用光遺傳學研究帕金森病和抑郁等神經退行性疾病和精神疾病的大腦活動提供了新機會。以下是關于這項研究的詳細概述:
研究背景與發(fā)現(xiàn):
研究人員發(fā)現(xiàn),在魚類、線蟲和果蠅這三種重要的實驗動物中,鉀通道視紫紅質(KCRs)是一種特定的鉀通道,可以作為調節(jié)腦細胞活動的有效工具。
當暴露在光線下時,這些鉀通道會打開,允許鉀離子流過,從而幫助平息腦細胞的活動。
光遺傳學技術:
光遺傳學是一種將特定細胞進行生物工程改造的技術,通過在細胞中加入對光敏感的蛋白作為開關,精確控制細胞的電活動。
在這項研究中,攜帶光遺傳開關的神經元和神經細胞被用于研究不同細胞如何參與多種大腦回路和行為。
鉀通道視紫紅質的作用機制:
當光線觸發(fā)時,鉀通道視紫紅質會讓鉀離子離開神經元,改變膜上的電梯度,導致超極化現(xiàn)象。
這種超極化使神經元難以產生動作電位,從而抑制了神經元與其他細胞的交流。
研究意義:
為研究不同大腦區(qū)域之間錯綜復雜的相互作用開辟了新途徑。
為探索神經退行性疾病、神經發(fā)育疾病和精神疾病的病理機制提供了前景廣闊的方法。
將有助于科學家們更深入地了解大腦,并為更有效地治療大腦疾病開辟道路。
研究成果的發(fā)布:
該研究成果近期發(fā)表在Nature Communications期刊上,論文標題為“Kalium channelrhodopsins effectively inhibIT(http://www.weberwork.com/sell/l_25/) neurons”。
專家評價:
論文第一作者Stanislav Ott博士表示,鉀通道就像細胞膜上的小閘門,為大腦活動的調節(jié)提供了新的認識。
論文通訊(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)作者Adam Claridge-Chang副教授強調,這些鉀離子通道的用途廣泛,為研究大腦功能提供了非常有用的方法。
杜克-新加坡國立大學醫(yī)學院高級研究副院長Patrick Tan教授指出,這項研究對于增進我們對健康大腦和神經系統(tǒng)疾病的了解至關重要,將促進新療法的開發(fā)。
總的來說,這項研究不僅擴展了我們對光遺傳學的認識,還為理解大腦功能、神經退行性疾病和精神疾病的機制提供了新的視角和工具。