无需手术，光线就能控制大脑神经元？

在通过发光来控制神经元活动的光遗传学中，已经发表了一篇论文，该论文通过不进行脑部手术而通过从外部发光来成功地控制了大脑中的神经元。

光遗传学是由斯坦福大学的神经生物学家卡尔·迪瑟罗斯（Karl Deisseroth）提出的。光遗传学是一个研究领域，其中使用一种新技术来研究细胞活性，该新技术通过表达通过基因编辑对细胞中的光作出反应的光敏蛋白，通过光刺激诱导细胞信息。

彼得·海格曼（Peter Hegemann），马克斯·普朗克生物学研究所和其他机构于1991年发表的论文首次为光遗传学打开了大门。他们指出，单细胞藻类衣藻和光一起改变了游泳的方向，并发现光敏蛋白视紫红质参与了一种结构，其中光影响衣藻的运动。

2005年，卡尔·迪瑟斯（Carl Dithers）通过在培养皿中海马来源的神经元中表达视紫红质2通道Rhodopsin2 ChR2，成功地通过光控制了神经元的活动。

2007年，发表了一篇论文，指出该技术已成功将光遗传学技术应用于活体小鼠神经元。因此，Daiseros成功地进行了一项应用光遗传学技术在光照小鼠中诱发恐惧记忆的实验。 2013年，日本的一个研究小组通过发光成功地人工创建了水果记忆。

为了用光操纵活的小鼠大脑中的神经细胞，必须将光脉冲照射到控制细胞的大脑中，并且需要通过外科手术植入的植入物，例如小型无线植入物和来自束缚光纤的弹性脊柱植入物。

Dithers在小鼠脑细胞中表达了一种新的光敏蛋白ChRmine，该蛋白于2019年在海洋生物中发现。通过从头骨外部发出红色光，他成功地控制了毫秒级深度达7毫米的大脑和脑干神经元。

现有的光遗传学技术必须将注射了特定性状基因的病毒注入大脑，以表达光敏蛋白。为了防止这种情况，研究团队采用了由加州理工学院在2016年开发的用PHP病毒注射血液的方法。换句话说，不仅是光源，而且是光敏蛋白基因都被注射到非侵害大脑的方法。

该研究小组正在测试是否可以将已发布的非侵入性方法应用于鱼类和小鼠。据说与另一个研究小组合作，它也在进行适用于非人类灵长类动物的研究。研究小组补充说，这将是已经进行了16年的研究的终点，并希望成为一种广泛适用的研究工具。相关信息可以在这里找到。