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神經環路機製研究得益於(yu) 光遺傳(chuan) 技術的興(xing) 起和發展，進一步開展科學研究則需要發展合適和先進的方法與(yu) 技術。
在前不久完成結束評估的國家自然科學基金委員會(hui) “情感和記憶的神經環路基礎”重大研究計劃的支持下，科學家們(men) 在分子、細胞、活體(ti) 水平建立和發展生物活性分子的取樣、示蹤、檢測和成像方法，不斷發展和應用光遺傳(chuan) 學技術。
中國科學院深圳先進技術研究院教授王立平團隊通過整合光遺傳(chuan) 學技術、神經環路示蹤技術、動物在體(ti) 多通道電生理記錄和行為(wei) 學等手段，發展出與(yu) 光遺傳(chuan) 技術匹配的多腦區多通道電極記錄技術，並實現了特定環路功能記錄與(yu) 調控。
據了解，研究團隊以小鼠為(wei) 研究對象，找到了起源於(yu) 皮層下感知覺整合中心——上丘，經過丘腦外側(ce) 後核快速到達杏仁核的皮層下神經通路，通過丘腦的快速中繼通路將信號傳(chuan) 輸至外側(ce) 杏仁核。同時，他們(men) 利用光遺傳(chuan) 學技術特異性“關(guan) 閉”或者“打開”這條通路可以調控動物本能恐懼反應。進一步研究發現，腹側(ce) 被蓋區GABA能神經元介導了上視野危險信息的檢測以及本能的防禦反應的發生，而腹側(ce) 被蓋區多巴胺能神經元的抑製對於(yu) 小鼠“逃回窩”的狀態的維持是必要的。上丘的CaMKIIα到腹側(ce) 被蓋區的通路介導了視覺本能防禦反應，投射到CeA的長投射的腹側(ce) 被蓋區GABA能神經元參與(yu) 了視覺本能防禦反應。
上述係列研究發表了多篇論文。在研究人員看來，這些成果將為(wei) 人們(men) 深入理解物種生存、防禦策略的大腦機製以及探尋與(yu) 恐懼、焦慮等負性情緒有關(guan) 的認知障礙的治療靶點和幹預手段，提供新的實驗依據。
不僅(jin) 如此，在研究過程中，該團隊開發出柔性可拉伸的水凝膠光纖，在動物活體(ti) 水平實現了對目標神經元的選擇性調控。“在體(ti) 柔性光遺傳(chuan) 技術”的建立有望為(wei) 神經精神疾病的治療提供新的工具。
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