本报记者 陈丹 综合外电
新视野
控制焦虑或许不再需要长年服用药物或心理治疗了，美国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。在最近发表于《自然》杂志的一项新研究中，来自斯坦福大学的研究小组表示，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”。
这个由斯坦福大学精神病学家卡尔·戴斯厄罗斯带领的研究小组所采用的就是时下新兴的技术光遗传学（optogenetics），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。
可高度精确地控制神经元
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让研究人员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。
在这项实验中，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。杏仁核是大脑中应对恐惧、侵略等基本情绪的核心部位，也是啮齿类动物控制焦虑的部分。结果显示，这些本来因恐惧而退缩到角落的小鼠开始勇敢地探索周围的环境。
实验原理很简单：首先，生物学家要确定一个“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，研究人员精巧地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加以控制了。
在后续实验中，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。结果发现，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，而目前缺乏针对性并且常常会产生副作用的药物治疗也可能在某种程度上彼此相克。
人体试验为时尚早
这一新的研究领域令科学家们兴奋不已，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。
戴斯厄罗斯承认，老鼠与人类非常不同，但他认为，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。
美国波士顿大学焦虑与相关紊乱疾病中心创始人大卫·巴洛则警告说，不要莽撞地将二者进行类比，他表示：“我相信调查人员会认同，不能将这些复杂的症状归结到一个单一的小的神经回路，而不考虑参与思考和评价的其他重要的大脑回路。”
加州理工学院生物学教授大卫·安德森同样在开展光遗传学方面的研究，他将药物治疗的效果比喻为粗心地更换润滑油，如果不慎将一加仑机油倒在汽车发动机上，有些油滴会流向正确的地方，但大部分油最终给车辆带来的是损害而不是维护。
“精神疾病很可能不仅仅只是由于大脑中化学物质失衡引起的，”安德森说，“它们可能涉及到大脑特定区域中特定回路的紊乱。”
正因为如此，能够以超常的精度集中于单个电路的光遗传学
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