E, É, È, Ê. Как читается буква Е с разными значками? Французский для детей. Урок 7
生物学很像乐高积木，因为从比喻来说，一切都像乐高积木一样。事实上，我们的身体，我们看似有凝聚力的整体，实际上由无数小部分组成，混合和匹配功能是肉质的，血腥的，而不是那么困难。例如 - 为了让这个逻辑列车滚动 - 你可以制造出能够产生和响应光的神经元，从而建立一个全新的神经递质系统，它不会干扰现有的系统，大脑顶部的大脑。
这是光遗传学新领域的核心（或头脑或其他）的想法。像生物学中的许多其他工具一样，光遗传学是基于另一种被“借用”的有机体的生物学。在这种情况下，它是一种名为channelrhodopsin-2（ChR-2）的蛋白质，它来自绿藻，称为莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）。 。事实证明，像这样的光敏离子通道很多。我们的想法是逐块建立基于ChR-2的新生物系统。
由于Karl Deisseroth设计的哺乳动物神经元在实验室中生长，在2005年表达ChR-2，许多研究人员对光遗传学进行了修补，利用它来确定哪些神经元能做什么。例如，一种神经元 - 称为新皮质小球蛋白神经元 - 调节大脑中每周期40个周期的节律（“伽马振荡”）。一段时间以来已知精神分裂症患者和自闭症患者的γ振荡都是异常的，因此目前正在研究和潜在地纠正这些细胞的新策略。这是一个特别有趣的策略。即使个体的基础遗传学在这些细胞中产生异常结果，如果科学家可以简单地覆盖这些结果，那么那些遗传学也无关紧要。
最近，科学家们也开始尝试使用生物发光细胞创建光遗传网络的想法。特别是，重点是Osamu Shimomura在1962年发现的生物发光类型，它来自水母Aequorea victoria并对光作出反应（Shimomura因其研究获得了诺贝尔奖）。光创造细胞和光敏细胞 - 重申隐喻 - 就像乐高的双重面。
通过鼓励这两种细胞类型之间的相互作用，科学家们可能能够达到前所未有的神经精确度水平。他们还能够获得光遗传细胞以响应光线而不会将手电筒粘在鼠标头上，这很酷 - 特别是对于鼠标而言。
但是应用呢？一种可能性是制造响应光的细胞，产生它。因此，当他们的生物功能开始 - 比如他们产生瘦蛋白或ghrelin，从而调节你的食欲 - 他们也会点亮并触发系统。通过这样做，科学家们可以拨回所产生的生长素释放肽的数量，这样人们就可以减少饥饿感。或者他们可以调整响应血糖线索释放的胰岛素量。或者当受试者感到疲倦时，他们可以用肾上腺素充满该区域。
或者，可以破解现有系统。例如，通过光学工程改造杏仁核中的抑制神经元以响应光，并激活杏仁核中的神经元以产生光，研究人员可以重新连接人们的抑制神经元以压倒他们的压力或焦虑感。不再焦虑。 （这很可能导致失业率上升，因为人们会为了追求自己的喜悦而徘徊。）
我们可以得到更好的结果：也许我们可以设计一个系统，其中网络中的每个神经元都表达自己的颜色，并且光遗传细胞需要激活每个通道才能实现它们的效果。因此，不是单个神经元发射，而是必须激活整个存储器以使系统工作。也许某些记忆的不良影响可能会减弱。或者可以使整个事情对药物做出反应，以便能够被用户打开或关闭。
无论如何，在科幻重新布线认真开始之前，仍存在重大的科学和监管障碍。为了正确看待问题，FDA尚未批准任何基因治疗程序，并且在欧洲只批准了一种程序。这个东西还有很长的路要走。
但它即将到来。
对于研究人员而言，光遗传细胞也可以与硬件配合使用并不会失败 - 我们不仅可以使用这些新兴技术破解我们的系统，还可以将自己插入到更大的系统中。生物学就像乐高积木一样，但它不像乐高积木那样。期待改变。