发现神经调控新策略

• 花匠小妙招
• 2024-09-19 08:21

　　近红外光刺激作为重要的神经调控策略之一，主要通过光热作用影响神经元的电活动。然而，近红外光刺激的作用靶点不明，过热甚至会引起组织损伤。因此，舒友生团队联合上海理工大学、中国科学技术大学、国防科技创新研究院、中科院化学所的研究团队，使用电生理、分子模拟、光场成像等不同领域的前沿技术，从分子、细胞、整体行为三个层面研究单光子能量更低的中红外光刺激的调控作用及其机制。研究发现，中红外光刺激（Midinfrared stimulation, MIRS）能够不通过光热作用，而是通过共振吸收作用提高钾离子的通透性；增加的钾电流一方面使动作电位的波形变得狭窄，另一方面产生分流效应，使细胞对弱刺激响应更弱，对强刺激的响应更强，表现出增益调控；MIRS也能影响斑马鱼的行为，使其逃跑行为对刺激“遇弱则弱，遇强则强”。因此，该研究表明MIRS可以作为一种新型的神经调控手段，以无创、非热、可逆的方式调节神经活动和行为，具有潜在的脑功能调控和脑疾病治疗的临床应用价值（PNAS, 2021, doi:10.1073/pnas.2015685118）。

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