NatureCommunications已實現超聲波精確刺激單個神經元

　　在最新一期的《Nature Communications》在線報告了一個新方法，它顯示了一個線蟲的單個神經元何以可通過基因修飾和微泡的使用被超聲波刺激。作者希望，這一方法將使得對深層組織中的神經元刺激能夠以比現有基于光的方法(如光遺傳學方法)創傷更小的方式進行。

　　用來激活神經元或使其失活的當前方法(如光遺傳學方法)需要進行創傷性的外科手術，這使得它們難以在較深的腦區域中使用。超聲波非常適合刺激神經元類群，因為以前對切除的神經元和對活動物所做的研究都顯示，它能到達深層組織和穿過骨頭。然而，單個神經元的刺激一直是困難的，因為超聲波的聚焦區大于單個細胞。

　　Sreekanth Chalasani及同事描述了利用基因修飾結合，可以放大超聲波刺激來操縱單個神經元的一個非創傷性方法，他們將其稱之為“聲遺傳學”(sonogenetics)方法。作者通過線蟲對該方法進行了研究，發現在沒有被改變(修飾)時，野生線蟲對低壓超聲波不敏感，基因修飾會使神經元敏化，然后會導致線蟲的運動行為發生改變。修飾過的線蟲神經元會錯誤表達TRP-4蛋白，這種TRP-4蛋白是神經元細胞的力傳導通道的亞基。這種錯誤蛋白會導致神經元細胞對于超聲波的刺激變得敏感，從而可以實現但對單個神經元的操縱。

　　作者提出，這一方法還可能被用來操縱其他動物的細胞行為。對于單細胞的精確操縱，將在很多不同的醫學領域有重大意義。例如對于組織深處的癌細胞的精確狙殺從而成為癌癥治療潛在的高效方法。未來的精確、非損失的細胞操控，可能充滿了希望。