用光线来让大脑里的神经元进行开启或者是关闭, 这个技术以前是被人们看作是科幻小说里面的情节的。在10月5日的这一天, 在斯德哥尔摩的卡罗琳医学院这个地方, 它更换来了诺贝尔生理学或医学奖这样的荣誉。这三位获得者每个人各自分得了大约是802万元人民币的资金。
光遗传学到底在研究什么
光遗传学这个办法, 它的主要想法就是去把那些对光有反应的蛋白的基因引进到目标细胞里面去, 然后让细胞自己在内部进行表达工作, 最终能够产生出一些可以在光线的刺激之下被激活的离子通道类型的蛋白质。
只要是用那个特定波长的光去照射, 通道这个东西就会打开或者是关闭, 然后细胞膜的电位也就跟着发生了变化, 这样子的话神经元的活动就能够被精确地调控起来。
三位得主各管一块
卡尔·戴塞洛斯把细菌视紫红质通道引入了哺乳动物的神经元里面。他这样做了之后, 就实现了活体的验证工作。这一举动是光遗传学技术得以真正落地的一个非常关键的步骤。
彼得·黑格曼独立完成了一套用于光控制离子通道的分子工具的设计工作, 而格奥尔格·纳格尔这个人呢, 则贡献出了通道蛋白所具有的晶体结构方面的数据信息情况。
技术原理一句话讲清
把光敏通道基因注射到小鼠的大脑皮层里面去, 然后将光纤埋植在其中, 通过这种方法来向里面送达波长为470纳米的蓝光信号。
当光线照射的时候, 通道就开放了, sodium离子涌入了, 神经元放电了；换成用590纳米的黄光之后, 通道关闭了, 放电立刻就停止了。
对脑疾病研究意味着什么
到2026年, 全球范围内帕金森病的患者数量将会超过900万, 同时重度抑郁症的患者人数大约为3.5亿。然而, 目前所使用的药物仅仅能够对全脑产生作用。并且这些药物还存在较为严重的副作用。
光遗传学这项技术手段, 能够让研究人员去对某一特定脑区内部所含有的几十万多个神经元, 实施单独的刺激操作, 从而把过去那种不分青红皂白的全面轰炸式做法, 转化成如同定点投弹一样的精准外科手术级别的操作。
离治病还有多远
目前, 大家说的光遗传学临床转化这件事儿, 它现在呢还只是停留在动物实验那个阶段里。这里面有一个最大的瓶颈就是蓝光。为啥呢? 因为这蓝光穿透脑组织的能力实在是非常有限, 它最深也就只能穿过去不超过一毫米这么一点距离。
在2025年这个时间点, 来自斯坦福大学的研究团队以及麻省理工学院的研究团队, 他们两个分别采用了使用近红外光的办法, 还有采用光学波导的办法, 试图把那个有效的深度推进到五毫米的位置。不过, 即便如此努力, 这离真正可以用于人脑手术的要求来说, 还存在着比较遥远的距离。
1200万瑞典克朗怎么分
那个总额为一千两百万瑞典克朗的奖金被这三个人平分掉了, 每个人拿到了四百万瑞典克朗。按照现在的汇率去折算的话, 这个金额大概相当于人民币八百零二万元整。
这笔钱在诺贝尔奖的历史记录之中, 是处于一种中等程度的水平的。但是, 它仍然是足够让每一位获得这个奖项的人再去开设一间小型的实验室的。同时, 它还足够让他们再继续进行五年的研究工作。
你想想看, 那个光控大脑的技术, 到底还要经过多长时间, 才能给病人带来实实在在的好处, 你觉得还有多远的距离才算是真正能够帮助到患者呢? 欢迎你来那个评论的地方说一说你自己的看法, 要是觉得这个内容有点用处, 就动动手指点个赞, 或者把这个信息转发给你那些关心脑科学的好朋友。
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