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连接抑郁大脑：抑郁症动物模型中的光遗传学与化学遗传学回路探究
摘要： 光遗传学和化学遗传学的出现彻底改变了精神疾病中行为失调的神经环路机制研究。这些强大技术能操控特定神经元，从而确定神经元活动与行为之间的因果关系。光遗传学工具对绘制动物模型中类抑郁行为的环路图谱至关重要，阐明了腹侧被盖区、伏隔核、内侧前额叶皮质、腹侧海马体及其他边缘系统区域对应激易感性的贡献。相比之下，化学遗传学虽在探究神经元活动长期影响方面具有独特优势，却应用相对不足。当前不断发展的光遗传学工具正用于探测日益特异化的环路体内功能，加之化学遗传学工具的更深度整合及活体成像技术的最新进展，将持续推动我们对抑郁症环路机制的理解。
关键词： 化学遗传学、神经回路、光遗传学、动物模型、抑郁症
更新于2025-09-04 15:30:14
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为严重视网膜退化的光遗传学治疗及视锥细胞疾病的基因疗法开发高亮度疗效评估指标
摘要： 目的：呈现具有不同尺寸、颜色和图案的刺激物，并覆盖大范围亮度条件。 方法：将暗视条件下MP1设备原有的滤光条替换为定制滑入式托盘，该托盘引入由外接投影仪（由额外计算机驱动）提供的光源。修改MP1软件使其向驱动投影仪的计算机传输视网膜追踪信息。通过高速视频系统同步采集系统输入与输出图像来评估视网膜追踪性能。在暗视与明视范围内，采用非彩色与彩色光栅/背景组合测量空间分辨率。 结果：经改装后实现的视网膜照度范围可达6.8对数单位明视特罗兰（phot-Td）；但当前研究仅在受试者中测试了-4至+3对数单位phot-Td的较低范围。针对低视力检测优化光学放大倍率，使用4.5至0.2周/度的光栅。在正常受试者中，通过选择适应条件及光栅与背景波长，分别获取视杆细胞、短波敏感（S-）视锥细胞以及长/中波敏感（L/M-）视锥细胞介导的空间分辨率数据。采用蓝锥单色视患者的数据进行验证性研究。 结论：改装后的MP1设备可发展为以下治疗方案的效果评估工具：适用于严重视网膜变性、极低视力及异常眼动（如计划接受光遗传治疗者），以及计划通过基因治疗改善L/M-视锥细胞功能（超过正常视杆与S-视锥细胞功能水平）的蓝锥单色视等视锥细胞疾病患者。
关键词： 视网膜退化、结果测量指标、低视力、光遗传学、通道视紫红质
更新于2025-09-04 15:30:14
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通过电子重编程增强微生物视紫红质的荧光
摘要： 增强荧光的微生物视紫红质工程在不断发展的光遗传学领域具有重要意义。本研究报道了来自蓝细菌Anabaena PCC7120的一种感光视紫红质的两个突变体（W76S/Y179F和L83Q），它们具有相反的荧光行为。实际上，与野生型蛋白相比，W76S/Y179F的红色光发射强度几乎增加了十倍，而第二个突变体则没有荧光发射。因此，W76S/Y179F和L83Q这对突变体为研究微生物视紫红质的荧光增强提供了前所未有的机会，我们通过结合瞬态吸收光谱和多组态量子化学方法对此进行了探究。该研究结果表明，阻碍异构化的电子效应是导致瞬时（亚皮秒级）荧光增强的直接原因。
关键词： 荧光增强、多组态量子化学、瞬态吸收光谱、光遗传学、电子重编程、微生物视紫红质
更新于2025-09-04 15:30:14
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用于神经科学研究中无电池、多模式操作的全植入式光电系统
摘要： 最近研发的超小型全植入式光遗传神经调控装置，摒弃了传统设备所需的物理连接线缆，同时避免了其他无线技术中笨重的头部组件和电池。这类系统能实现无运动限制的行为学研究，可在社交互动等多种环境和情境下开展实验。然而这些设备的电子设计完全被动，无法进行任何形式的主动控制或编程；尤其无法实现多设备独立运行，或单个设备内多个功能组件的协同操作。本研究报道的光电子系统通过集成电路与天线设计的突破，实现了低功耗运行、不受位置与角度限制的无线供能，并支持对单个设备及设备集群的完整用户编程控制。这些集成化平台的尺寸与重量较既往被动系统并无显著增加。我们的成果在输出稳定、强度调节及多模态操作方面实现了质的拓展，在神经科学研究领域（特别是无约束行为学研究中神经环路功能的精准解析）具有广泛应用前景。
关键词： 无线、光遗传学、神经科学、光电系统、可植入
更新于2025-09-04 15:30:14
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全向光遗传学刺激
摘要： 全向光遗传学刺激。一种基于微型LED的无线低功耗光电子平台，可对光遗传学刺激参数实现多模式可编程控制。光遗传学是干扰特定细胞群的有力工具。通过用光敏视蛋白标记中枢和外周神经系统的单个细胞类型，随后利用特定波长的光线开启或关闭这些细胞，从而解析复杂的神经回路。例如，根据通道视紫红质-2（ChR）或卤视紫红质（Halo）的表达情况，分别使用蓝光激活神经元、绿光抑制神经元。该技术在阐明多种疾病临床前模型（包括与记忆、抑郁、睡眠、焦虑及视力恢复相关的模型）的新神经通路方面具有重要价值，有望发现潜在的新型疾病治疗靶点。
关键词： 无线、微型LED、光遗传学、疾病模型、神经回路
更新于2025-09-04 15:30:14