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李月舟教授团队开拓超声在脑科学研究中的新方向
        2018年6月,浙江大学医学院李月舟教授团队在《纳米快报》(Nano Letters)发表了论文“Ultrasonic control of neural activity through activation of mechanosensitive channel MscL”(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b00935),首次在神经元上通过超声刺激激活机械敏感性离子通道,进而精确控制神经元的兴奋性。该成果开拓了超声在脑科学研究中的新方向,为超声遗传学技术的进一步发展奠定了基础。
        大脑由众多的神经元组成,这些神经元的兴奋和抑制决定了个体的所有活动。如何精确控制特定神经元的活性,是研究神经网络和行为的关键技术,也是揭示大脑奥秘的重要手段。近年来兴起的光遗传学技术需要通过颅骨手术将特定波长的光线引入哺乳动物的脑中,这种创伤性操作为其在活体中的应用带来一定的局限。因此,研究者将目光转向采用无损伤的方法(如超声)穿透大脑或其他组织内部,并通过聚焦获得精确定位。由于细胞对超声的响应能力有限,李月舟教授团队借助机械敏感性离子通道,通过低强度超声以精确控制神经元活动。研究人员将优化改造的机械敏感性离子通道MscL表达在神经元中,提高超声对神经调控的安全性、灵敏度和信噪比。低强度超声通过激活MscL通道可精确控制神经元的兴奋性,而未表达MscL通道的背景神经元则无任何响应。
        论文共同第一作者是浙江大学医学院的博士研究生叶佳、唐思阳和中国科学院深圳先进技术研究院的孟龙副研究员,共同通信作者是李月舟教授和中国科学院深圳先进技术研究院的郑海荣研究员。该研究获得了国家自然科学基金和国家重点基础研究发展计划(973计划)的资助。

发布日期:2018-06-25 浏览: 1083