陈 丹

控制焦虑或许不再需要长年服用药物或心理治疗了，科学家至少已经在一些特殊的经过基因改造的小鼠身上证明这是行得通的。他们仅仅启动了一个“开关”，原本高度紧张的小鼠顿时一改畏畏缩缩的作风，变成了胆大的“探险家”。

科学家采用时下新兴的技术——光遗传学，这种技术结合了转基因工程与光来操作个别神经细胞的活性，可以对精心挑选的神经元的电活动进行控制。

到目前为止，要刺激特定的神经元，通常只能依靠电脉冲这种不精确和难以控制的技术。而光遗传学技术则可使用一种新的光控方法高度精确地对神经元进行刺激，同时还能按照意愿控制神经元的开合。

研究人员先将这些小鼠神经元改造得对光非常敏感，然后通过植入的光纤，用蓝色光照亮位于大脑杏仁核区域的一个特定神经回路，结果显示，这些本来因恐惧而退缩的小鼠开始勇敢地探索周围环境。

实验原理很简单：首先，生物学家确定一个“视蛋白”，这是一种存在于绿藻等感光生物体体内、可让它们探测到光的蛋白。接下来，分离出视蛋白的基因，然后利用经过转基因处理后的无害病毒作为载体，将基因插入到大脑神经元中，视蛋白的DNA(脱氧核糖核酸)会成为大脑神经元的遗传物质的一部分。最后，研究人员让细薄的光纤穿过层层神经组织，将光送到正确的位点。当这些表达视蛋白的转基因神经元暴露在光照射中时，就能够传导电流(也就是大脑的语言)。有些视蛋白，比如响应蓝色光的光敏蛋白可以激活神经元，而响应黄色光的盐细菌视紫红质等其他视蛋白则会抑制神经元，如此一来，神经元的开合就可以人为控制了。

但当研究人员将光束照射的范围扩大了一些，激活了小鼠大脑杏仁核区域中更多的神经回路时，之前实验让小鼠变得勇敢的效果消失了，小鼠仍然处于胆小、精神紧张的状态。这意味着，激活多个神经回路并没有对动物的行为产生影响，这凸显出瞄准大脑中单个回路的重要性。

科学家们兴奋不已，因为这使他们拥有了对特定大脑回路的非凡的控制能力，进而能够深刻了解包括焦虑症和帕金森氏症在内的一系列神经紊乱疾病。他们认为，由于“哺乳动物的大脑具有惊人的跨物种的共性”，他们的研究成果或将有助于更好地理解导致人类焦虑的神经机制，并为相关治疗指明新的方向。

由于光遗传学领域的研究已经积累了一些经验，世界各地的实验室都在利用这种技术来深入了解神经系统如何工作，研究包括慢性疼痛、帕金森氏症和视网膜变性在内的诸多问题，其中部分研究成果已经开始逐渐走向临床应用。

可以说，光遗传学开辟了一个让人激动的新研究领域，一些研究人员已经开始设想，如果能够克服生物医学的挑战，确保新基因安全地递送到人体内，基于光遗传学的治疗方法将直接应用于人类。