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據《連線》日前報道，繼光療法在魚類、蒼蠅等身上取得成功之后，麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab）的研究者首次將其應用于哺乳動物，利用激光控制大腦內某一特定神經元的活動，從而為開發新的精神病療法奠定了基礎。 負責該項研究的是麻省理工學院的神經學家艾德·鮑登（Ed Boyden）及他的一個博士后。鮑登表示，這一激動人心的成果適用于多種精神疾病的治療，如注意力缺陷多動障礙、精神分裂癥、抑郁癥和強迫癥等。 通過光基因技術（optogenetic technique），科學家成功地將激光器與基因工程結合在一起，以確定可疑的細胞和回路并控制特定神經元的放電活動，其時間精度可達毫秒。光基因技術的特異性有助于避免健康細胞的損傷，從而將副作用減少到最小。在實驗中，科學家對病毒進行了基因改造，使之專門攻擊某種神經元，后者擁有一種對藍光高度敏感的特殊通道。只需用藍光照射被感染的細胞，通道便會迅速打開，此時離子涌入細胞，神經元則會進行放電活動。 該技術的關鍵之處即在于其特異性，病毒的活動范圍僅限于大腦中極小的一塊區域，也只有特定的神經元才會在受感染之后打開通道，而激光束則會繼續精確鎖定可疑的區域。這與當前作用范圍較廣的藥物和電極技術正好相反。 在未來，可以發射光束的人工神經元將代替用于深部腦刺激的電極，后者會激活或抑制大范圍內神經元的活動，它是治療帕金森病、羊癲瘋和抑郁癥的重要手段。然而由于作用范圍過廣，深部腦刺激的副作用和其療效同樣顯著。特異性較高的人工神經元可以彌補這一不足。據鮑登介紹，精神病的最終療效取決于副作用的大小。通過鎖定特定種類的細胞，研究者可以強化神經系統的自我調節功能或是發明無損于人體健康的新療法。 根據鮑登日前發表在《神經》（Neuron）雜志上的報告，該技術不僅適用于哺乳動物，而且安全性較高。在長達八個多月的實驗中，盡管接受了多輪注射和激光刺激，恒河猴的神經系統依然無恙，病毒也未引發大腦免疫系統的排異反應。 鮑登指出，精神紊亂往往和特定細胞種類的改變有關。如何攻擊特定的種類而不殃及正常細胞是研究人員當前面臨的難題之一。激光療法不僅能夠控制特定細胞的開合，還可精確定時，從而為新療法的開發創造了條件。 早在2005年，鮑登和斯坦福大學的卡爾·戴瑟羅斯（Karl Deisseroth）便開始利用光基因技術來研究神經元回路對于不同行為的影響，如魚類的逃生。然而迄今為止，科學家們都未能驗證該技術在哺乳動物身上的效果。鮑登的最新成果為光基因療法在人類精神病領域的應用奠定了基礎。 不僅如此，光基因療法還可揭示出神經回路與特定行為——尤其是高級的認知功能——之間的關系。一般而言，鼠類的機體是理想的模型，然而其行為不夠復雜，有關神經回路的研究也受到諸多限制。對于注意力缺陷多動障礙、精神分裂癥、抑郁癥和強迫癥等的深入研究需要進行以哺乳動物為對象的高級實驗。因此，盡管引發了一定的倫理爭議，光基因技術依然被神經學家視為近年來最激動人心的重大突破之一。 (責任編輯：Doctor001) |
