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科學家*想做的不道德試驗之四:光遺傳學
日期:2025-05-06 23:12
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摘要:
光遺傳學
試驗: 使用光束控製清醒狀態下人腦細胞的活動
試驗背景:
能不能揭開你的頭蓋骨,在你的腦子裡植入些電子小玩意呢?拒絕之前,先聽聽科學家怎麼避免這麼做的。人腦中無數的神經細胞通過電活動相互聯係,不過要準確指出特定神經回路的功能絕非易事。我們對這個問題的認識大多來自對腦損傷的研究,根據不同腦區損傷後的主要表現,可以大致推測各部位的功能。傳統的遺傳學研究方法通過化學方法引起特定基因不表達或變異,可以得到更**的結果。不過這些操作數小時甚至數天的時間之後才會影響細胞活性,難以記錄其對心理活動的影響。為了真正達到大腦功能定位,科學家需要準確但是同樣快速的試驗工具。
試驗過程:
光遺傳學的小鼠試驗非常成功。研究人員在小鼠腦內注入某種良性病毒,這種病毒使細胞膜上和細胞興奮有關的離子通道對光產生反應。用聚焦光束照射腦組織(通常使用頭發粗的光纖線),研究人員就能夠選擇性地增加或減少腦細胞的放電頻率,並觀察整體受到的影響。和傳統的遺傳學試驗方法不同,光遺傳學幾毫秒內就能改變神經元放電頻率。限定試驗區域,還可以非常**地驗證對不同腦區功能的猜測。
研究意義:
對人腦的光遺傳學研究是*詳儘認識精神活動的方式。想象一下,使右額葉皮層的一些細胞興奮性消失可能讓人喪失自我意識;照射視覺皮層可能讓人認不出*熟悉的人。理想情況下,這些影響都隻是暫時的,關閉光照,這些異常狀態就會消失。我們認為人類擁有**技能是理所當然,光遺傳學試驗將為我們揭示1000億個神經細胞如何協同工作,賦予我們這些技能,我們將可能詳儘地感知思維活動背後的前因後果。