光遗传学

拼音guāng yíchuán xué

注音

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基本解释

• 光遗传学(optogenetics)，即结合遗传工程与光来操作个别神经细胞的活性，发现脑部如何产生γ波(gamma oscillations)，并为它们在调控脑部功能中的角色提供新证据，这将有助于发展一系列脑相关失调的新疗法。

  光遗传学-基本资料

  光遗传学方法研究生物大脑

  光遗传学是研究人员使用一种新的光控方法选择并打开了某种生物的一类细胞。这也帮助科学家解答一个长期存在的难题，即关于脊髓中某类神经元的特殊功能的研究。光遗传学(optogenetics)——结合遗传工程与光来操作个别神经细胞的活性，发现脑部如何产生γ波(gamma oscillations)，并为它们在调控脑部功能中的角色提供新证据，这将有助于发展一系列脑相关失调的新疗法。

  光遗传学-科学研究

  光影响小白鼠的大脑

  斯坦福大学的研究人员现在可以使用光来影响小白鼠的大脑，让一只患有帕金森症的小白鼠重新站立起来，甚至是重新走路。他们把这项技术称之为Optogenetics(optical stimulation plus genetic engineering 光刺激基因工程/光遗传学)。

  这个技术的关键是：科学家们必须事前向小白鼠体内注射一种植物基因，这种基因能够对不同颜色光的刺激作出敏感的反应，还能通过自生特性感染类似的细胞。

  斑马鱼幼虫细胞中靶向插入光敏开关

  研究人员在清醒的斑马鱼幼虫的这些细胞中靶向插入光敏开关，结果发现这些细胞产生了突发的游泳行为—幼虫典型的周期性摆尾。这项发现可能为人类相关的研究提供一种启发，因为哺乳动物也有类似的细胞。此外，这项研究也凸现了新技术的亮点，使用光控开关-光栅离子通道并结合基因靶向定位可以轻松研究某一类型的细胞。

  人的神经病学疾病

  光遗传学

  研究表明在罹患精神分裂症与其他精神病学与神经病学疾病的患者身上(被扰乱)会出现γ波，光遗传学新工具给予科学家很大的机会来探索这些信号通路的功能。γ振荡反映出大型互连神经元网路的同步活动，以范围在每秒 20 - 80 週期的频率发射。这些振荡被认为由一种特殊的抑制细胞(inhibitory cells)称为快闪中间神经元(fast-spiking interneurons) 所控制，但是到目前为止，这一设想并未得到具体的证实。

  为了测定哪些神经元负责驱动这种振荡，研究人员利用一种被称为 channelrhodopsin-2(ChR2，第二型离子通道视紫质)的蛋白，这种蛋白能使神经元对光敏感。通过结合遗传学技术，研究人员在不同类型的神经元中表达了ChR2，通过激光与遍及脑部的光纤，精确调控它们的活性。

  通过更进一步的实验，研究人员还发现根据刺激发生在振荡周期的哪个阶段，脑部对于触觉刺激的反应会更大或更小。从而支持了前文的构想：这些同步振荡对于控制我们如何感知刺激很重要。

  光遗传学-前景预测

  使用这些光遗传学(optogenetic)工具，能够激活清醒哺乳动物的单一神经元，并直接演示神经元激活表现出的行为结果。该光遗传学方法使得研究人员能够获得关于脊髓回路的一些重要信息。光遗传学研究使用的新技术可以推广到所有类型的神经细胞，比如大脑的嗅觉，视觉，触觉，听觉细胞等。光遗传学开辟了一个新的让人激动的研究领域，可以挑选出一种类型的细胞然后发现其功能。

基本含义

• 光遗传学是指通过光照对遗传物质的变化进行研究的学科。

详细解释

• 光遗传学是一门研究光对生物遗传物质的影响的学科。它探讨了光照对遗传物质的变化和调控的机制，以及这些变化对生物体的遗传信息传递和表达的影响。通过研究光遗传学，我们可以更好地了解光对生物体的生长、发育和适应环境的作用。

使用场景

• 光遗传学主要应用于植物学、生物学和遗传学等领域的研究中。它可以帮助科学家们深入了解植物在不同光照条件下的生长和发育规律，以及光对植物遗传物质的调控作用。此外，光遗传学还可以应用于农业生产中，通过调控光照条件，提高作物的产量和质量。

故事起源

• 光遗传学这个词语是由“光”和“遗传学”两个词组合而成的。光指的是光照，遗传学指的是研究遗传物质和遗传现象的学科。光遗传学的起源可以追溯到对植物生长和发育规律的研究，以及对光照对生物体遗传物质的影响的探索。

成语结构

• 光遗传学是一个由三个汉字组成的词语，没有特定的成语结构。

例句

• 1. 光遗传学的研究表明，光照条件对植物的生长和发育有着重要的影响。2. 这篇论文介绍了光遗传学的最新研究成果，对于我们研究光对生物体的调控机制非常有帮助。

记忆技巧

• 可以通过将光遗传学与光照和遗传学联系起来进行记忆。光照指的是光的照射，遗传学指的是研究遗传物质和遗传现象的学科。将这两个概念结合起来，就可以记住光遗传学这个词语的含义。

延伸学习

• 如果想进一步了解光遗传学，可以阅读相关的学术论文和研究成果。此外，还可以参加相关的学术会议和讲座，与专家学者交流和探讨光遗传学的最新进展。举例不同年龄层学生对这个词语的造句:1. 小学生:我正在学习植物的生长规律，光遗传学的知识对我来说很有帮助。2. 初中生:我对光遗传学很感兴趣，希望能够深入了解光照对植物遗传物质的影响。3. 高中生:我在做一个关于光遗传学的研究项目，希望能够探索光对生物体的调控机制。4. 大学生:我正在攻读生物学专业，光遗传学是我未来研究的方向之一。