光遗传学技术

光遗传学技术（optogenetics），理学-心理学-生物学技术-〔行为药理与生化〕，一种能够在活体组织中用光来调控细胞活动的生物技术。光遗传学技术利用分子生物学、病毒生物学等手段，将外源光敏感蛋白基因导入活细胞中，在细胞膜结构上表达光敏感通道蛋白；然后通过特定波长光的照射，控制细胞膜结构上的光敏感通道蛋白的激活与关闭；光敏感蛋白的激活与关闭可控制细胞膜上离子通道的打开与关闭，进而改变细胞膜电压的变化，如膜的去极化与超极化，从而实现对神经元的兴奋或抑制。通过光学方法无损伤或低损伤地控制特异神经元的活动研究某一脑区特定神经元的心理和行为功能，适用于在体调控清醒动物的行为学变化。利用类似的光学与遗传学手段，可控制脑细胞外其他细胞中的蛋白表达，从而实现光诱导蛋白质表达，启动细胞内生物学过程，进而控制生物行为。因此，光遗传技术在生命活动与疾病研究中得到应用广泛。