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对于转基因小鼠,嗅觉电视取代了电视

了解一项关于动物的光遗传学研究如何通过光刺激帮助科学家更好地理解大脑对气味的反应。

作者:Eric Wolff
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艾尔默·福德(Elmer Fudd)可能是唯一一个对科学家能够通过将光线照射到小鼠鼻子中来让小鼠闻到浓烈切达干酪味不感到惊讶的人。实际上,他可能会因为不得不额外等待10年而感到失望:在《老灰兔》中,福德在2000年从报纸上得知了“嗅觉电视”。但在2010年的今天,哈佛大学的Venkatesh Murthy领导的团队转基因小鼠鼻子中的一些化学气味传感器替换成了光受体。因此,当一道光束照射到小鼠的鼻子上时,小鼠会“闻到”光。为什么要费这么大劲呢?光带来了简单性。Murthy希望更好地理解大脑如何对气味做出反应,他希望精确地看到当小鼠闻到东西时,大脑的哪些部分会“亮起来”,或者变得活跃。但是实际的气味过于分散和复杂,无法在受控环境中有效地施加。而光可以以更高的精度进行控制。Murthy可以向小鼠的鼻子发射脉冲光束,刺激受体,使小鼠的大脑对这种“气味”做出反应(希望光闻起来像奶酪或花生酱)。创造出具有光刺激神经元的小鼠是光遗传学(PDF)这一新兴领域的一部分:研究经过改造的动物,使其特定神经元群对光做出反应。光遗传学首次登上新闻是在2005年,当时耶鲁大学研究员Gero Miesenböck利用它制造了果蝇,当紫外线照射到它们身上时,它们会拍打翅膀。Jay Leno甚至为此做了一个小品(尽管我在YouTube上找不到)。对于Murthy来说,关键的创新发生在一年后,当时斯坦福大学的Karl Diesseroth发现他可以改造一种来自藻类的蛋白质,名为通道视紫红质-2(视紫红质也是我们虹膜中对光的第一反应),并将其植入大鼠和小鼠体内。视紫红质对信号的反应更快,使得科学家在刺激神经元时能够模仿大脑功能。毫无疑问,科学家将继续改进光遗传学,以完善其在研究大脑方面的应用——他们希望将光纤深入小鼠大脑,观察一些更隐蔽的功能——但他们可能不会很快将这项技术应用于嗅觉电视。这可能也是最好的结果。麦当劳几乎肯定会是第一个在超级碗期间尝试使用它的公司,而我不确定我是否能承受得了。

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