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合成生物学 2024年

作者：郑益坤郑婕胡国鹏华侨大学体育学院北京航空航天大学生物与医学工程学院

光遗传学技术是一种结合光学和遗传学的新型细胞生物学工具。通过引入光激活通道（光敏感蛋白基因）到特定的神经元群体，光遗传学能够以毫秒级精度对这些神经元进行非侵入性光学控制。这一技术的进步为研究学习和记忆的神经生物学基础... 详细信息

光遗传学技术是一种结合光学和遗传学的新型细胞生物学工具。通过引入光激活通道（光敏感蛋白基因）到特定的神经元群体，光遗传学能够以毫秒级精度对这些神经元进行非侵入性光学控制。这一技术的进步为研究学习和记忆的神经生物学基础提供了强大支持。通过在活体动物中精确操控神经元活动，研究人员可以更详细地分析神经网络的功能，探索学习和记忆过程中的分子、细胞和神经回路机制。光遗传学不仅揭示了突触可塑性在记忆形成中的关键作用，还通过特定波长的光激活或抑制神经元，实现记忆的生成、消除和恢复。本文综述了光遗传学工具在学习和记忆研究中的应用，包括不同波长光照对受体的影响、光学刺激对记忆的激活和抑制，以及基于光遗传学的神经功能增强研究方法。然而，在光遗传学的应用过程中仍存在一些挑战，例如开发安全且高效的基因传递载体、优化光敏蛋白的性能、探索其在临床环境中转化的可行性等。解决这些问题对于光遗传学技术的进一步发展至关重要。未来，随着光遗传学工具的持续优化和跨学科技术的融合应用，这项技术有望在治疗神经系统疾病、增强认知功能与成瘾研究等领域提供新的理论基础和实践方法。

关键词：光遗传学光敏感蛋白质记忆离子通道神经可塑性

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光遗传学工具在神经系统疾病和运动中的应用研究

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生命科学研究 2024年

作者：郑益坤林理涵郑婕胡国鹏北京航空航天大学生物与医学工程学院华侨大学体育学院

光遗传学是一种神经科学的研究，能够对神经元进行单细胞和毫秒的精确控制。体育作为一门涉及身体运动和健康的领域，以其方便、无创、无副作用的特点，为维持和提升健康提供了自然而有效的方式。近年来，光遗传学技术因其高时空分辨率... 详细信息

光遗传学是一种神经科学的研究，能够对神经元进行单细胞和毫秒的精确控制。体育作为一门涉及身体运动和健康的领域，以其方便、无创、无副作用的特点，为维持和提升健康提供了自然而有效的方式。近年来，光遗传学技术因其高时空分辨率、非侵入性、可逆性、特异性、广泛适用性和实验灵活性等优势，为生物学研究提供了强大的工具，促进了细胞和生物体系中复杂生物学过程的深入理解。此外，与传统的药物治疗和手术干预相比，体育运动是一种被广泛接受的无创干预方式，为治疗和康复提供了有效途径。将光遗传学技术应用于体育领域，在改善神经疾病、提升运动表现、促进康复过程和增强身体控制等方面发挥独特优势。本综述主要介绍了光遗传学工具在神经系统疾病以及恢复和提高运动能力方面的应用，并对其未来发展前景进行展望。

关键词：光遗传学光敏感蛋白质神经系统疾病体育运动运动康复

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