刺激小鼠大脑,创造身临其境之感

【字体: 时间:2019年07月22日 来源:生物通

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  斯坦福大学的研究人员利用改进的光遗传学技术,在无需自然感官输入的情况下,在活小鼠脑内控制甚至创造身临其境的视觉体验。

  

斯坦福大学的研究人员利用改进的光遗传学技术,在无需自然感官输入的情况下,在活小鼠脑内控制甚至创造身临其境的视觉体验。这一研究不仅扩大了我们对哺乳动物大脑如何产生和呈现外部世界感知的理解,而且为患有幻觉或妄想等精神疾病症状的患者指出了一条潜在的治疗方法。

文章发表在《Science》杂志,题目为“Cortical layer–specific critical dynamics triggering perception”。

哺乳动物感知周围环境的体验可能源于新皮层的感觉驱动神经元活动。然而,这些神经元的活动模式与它们对感知和行为的影响之间的关系还不明确。

光遗传学对研究感知和行为有着得天独厚的优势,但由于技术上的限制,实现这些目标还有不小的挑战。文章一作James Marshel和同事们开发了一种新型光遗传学技术,能够单独观察和控制小鼠新皮层上数百个神经元。

在挖掘了600多种微生物的基因组后,Marshel等人找到了一种具有特殊光遗传学特性的新光敏感通道蛋白(channelrhodopsin,ChRmine)。结合改良的全息光刺激技术,研究人员可以深入探查,甚至激发活小鼠视觉皮层的活动。

据报道,这种光遗传学刺激再现了小鼠受到自然视觉刺激后所激活的特定神经元集合的活动,表明这种方法能成功地诱发小鼠的感知,并引导动物行为。更重要的是,新光遗传学方法能够检测跨大范围皮层的活动,可以为揭示皮层各层之间神经元活动的动力学以及支持哺乳动物行为的神经生物学提供新见解。

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原文检索:Cortical layer–specific critical dynamics triggering perception

(生物通:伍松)

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