新型无线光电植入物控制脊髓神经元活动

Grégoire在描述光遗传学(一种利用光脉冲控制个体神经活动的技术)这一新兴领域以及它对神经科学的意义时，Courtine毫不犹豫地使用了“革命性”这个词。Courtine是神经恢复研究中心的主任(与神经外科医生Jocelyne Bloch)，目前正在与Stéphanie Lacour一起开发光基因植入物，Stéphanie Lacour是神经假体技术Bertarelli基金会主席。“我们的系统允许我们控制脊髓中任何神经元的活动，”库尔蒂娜说。“反过来，这有助于我们理解它在神经系统的整体功能中所扮演的角色。”

他们突破的关键是拉库尔研究小组开发的新植入技术。“我们找到了一种方法，将微型led封装在柔性植入物中，这种植入物很薄，但足够坚固，可以应用在老鼠的大脑表面脊髓通过在椎骨下面沿着整个腰椎部分滑动，”她说。“然后，我们与苏黎世联邦理工学院的同事合作，创建了一种无线电子电路，可以用来打开一个或多个led，并控制发光的持续时间和强度光与极端的精度。最后，通过定制的嵌入式芯片系统，可以自然地管理光脉冲，例如对肌肉活动或其他生理信号的响应。”光电植入系统通过蓝牙控制。

表现得尽可能自然

库尔廷强调，该系统的自主运行能力至关重要。“这将我们从这种研究通常需要的基于电线的系统中解放出来。现在我们可以观察老鼠自由活动的情况，并在生态环境中研究神经元在行走和游泳等复杂运动中发挥的作用。”

开发这项技术的最大挑战之一是找到一种方法，使光脉冲穿透脊髓深处，而不被神经纤维吸收和反射。为了解决这个问题，研究小组对led进行了改造，使其发出红光，这种颜色比二极管通常发出的蓝光更不容易受到神经纤维的影响。

在寻找新疗法的道路上

Courtine和Lacour的发现很可能会促进光遗传学新的治疗应用的发展。利用光脉冲刺激或抑制特定脊髓神经元的能力最终将使医生能够减轻疼痛，改善自主神经功能，甚至治疗瘫痪。在他们的植入物被用于临床之前可能还有很长的路要走，但研究团队有信心他们的版本植入物将在不久的将来用于人类患者。

---

---