著名华裔学者最新Nature探讨新技术

　　

生物通报道：早年毕业于浙江医科大学（现浙江大学医学院）的冯国平教授现任麻省理工学院麦戈文研究院研究员，华东师范大学兼职教授，这位著名的神经生物学教授曾创建了为神经生物学界广泛应用的绿色荧光蛋白转基因小鼠模型，获得了多项重要成果。在昨天出版的《Nature》杂志中，冯国平教授与另外一位研究人员，以“Neuroscience: When lights take the circuits out”为题，介绍了光遗传学在大脑神经环路研究中的重要作用，这对于包括神经分裂症和自闭症等方面的精神疾病的治疗具有重要意义。

光遗传学是由斯坦福大学的研究人员开始用于研究小鼠大脑的，他们将这项技术称之为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。

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。这一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。这种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。

冯国平教授研究组主要从事大脑神经突触、神经环路功能及精神疾病发病机制的研究，尤其是神经突触和环路功能及精神疾病发生机理的研究，曾经开发“光遗传刺激研究方法”等神经系统研究的新技术。

在本期的Nature杂志中，斯坦福大学的研究人员设计了几种新颖的光遗传学工具，可以更好的分析活体哺乳动物大脑神经环路生理现象，这为进一步深入了解大脑神经具有重要的意义。冯国平教授等人对此进行了点评，并深入分析了这一领域的最新进展。

冯国平教授研究组近期也获得了光遗传技术应用的新进展：他们将光遗传学技术结合细菌人工染色体（BAC）转基因策略成功构建了四种神经元可被蓝光激活的转基因小鼠动物模型。

这帮助科学家们证实通过光照射，可精确控制这些转基因小鼠中GABAergic神经元、胆碱能（cholinergic）神经元、5-羟色胺能（serotonergic）神经元以及小白蛋白（parvalbumin）的神经元的动作电位发放。这些新型的ChR2(H134R)转基因小鼠模型为研究人员精确绘制大脑神经连接图，解析各种行为的神经基础提供了重要的研究工具。

光遗传学是去年Nature Methods的年度技术，这项技术的优势在于能帮助科学家们分析研究几乎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，开辟了一个新的让人激动的研究领域，因此吸引了许多科学家们投身于这一领域。

原文摘要：

Neuroscience: When lights take the circuits out

Circuit-level perturbations in the brain's electrical activity may underlie social-interaction deficits seen in people with schizophrenia and autism. A new optogenetic tool was instrumental in making this discovery.

作者简介：

冯国平博士：浙江医科大学本科毕业，上海第二医科大学硕士、纽约州大学博士、华盛顿大学-圣路易博士后；曾任美国杜克大学神经生物学系助理教授，终身副教授；现任麻省理工学院麦戈文研究院研究员，脑与认知科学系终身教授。研究方向：研究神经突触和环路功能及精神疾病发生机理，创建神经系统研究新技术。

1982年毕业于浙江医科大学。1986年在上海第二医科大学取得硕士学位。1989-1995年在纽约州立大学水牛城分校攻读博士学位。1995-2000年在华盛顿大学师从著名生物学家Josh Sanes从事博士后研究。期间系统揭示了乙酰胆碱能神经突触的发育机理，同时创建了为神经生物学界广泛应用的绿色荧光蛋白转基因小鼠模型(GFP transgenic mice)。科研论文曾在《细胞》、《科学》、《神经元》和《自然-神经科学》等顶级生物学杂志上发表。在美期间，十多次获得学术嘉奖，包括　Alfred Sloan Research Fellowship, Broad Scholar Award, Mcknight Neuroscience of Brain Disorders Award等。