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2023
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老鼠植入植物基因预示人类进化新方向
发布时间:
2023-05-16 18:16
来源:
脑科学网
实验人员把从植物上提取的新基因植入了老鼠身上,由于植物对光会做出反应,因此老鼠也对光产生反应
2007年夏天,斯坦福大学的一个研究团队做了一个实验:实验人员把一根光纤线穿过一只老鼠的头盖骨,然后把这只老鼠放进一个塑料盆里;老鼠好奇地闻着塑料盆,似乎并不介意头盖骨上的光纤线,也没有注意到它的右边大脑运动皮层已经被实验人员重构。
研究团队的一个成员把一道蓝色的强光通过光纤注入老鼠的大脑,大脑顿时一览无遗。这只老鼠突然就开始以逆时针方向跑动起来,速度之快就好像在参加一个老鼠们举行的奥林匹克运动会,并有机会夺得奖牌一样。
实验人员一旦把灯光关闭,老鼠就会停下来。一边用力吸气,一边前肢竖起来直直地看着实验人员,好像在问:“到底为什么我刚才要那么做?”实验小组的成员则欢呼起来,好像这是他们一生中看到过的最重要的现象。
这确实是他们一生中见过的最重要的现象。因为这个实验证明,光柱能够准确地控制大脑活动。参加实验的老鼠没有丧失记忆,没有突然癫痫,也没有死亡。它只是转圈跑动,准确来说,是以逆时针方向跑动。
准确性是这个实验中最令人着迷之处。使用药品和植入式电极同样可以影响大脑的活动,但其准确性很差,不敢让人恭维。例如,药品会充斥大脑,毫无区别地影响许多神经细胞。而电极则会激活围绕在其周围的所有神经细胞。
因此,这上述两种方式对于研究者来说有很大的难题。因为在大脑里面的每一平方毫米含有众多的不同种类的神经细胞,每个细胞都负责一个具体的任务。药品和电极会导致意料之外的神经活动。副作用不可避免。
与此同时,这也对病人带来了很大的麻烦。例如,在耳蜗植入电极,可以通过刺激听觉神经使失去听觉的耳朵听到声音。在帕金森病人大脑深处植入刺激器可以让这些病人走路和说话,但可能会导致癫痫或者肌肉萎缩。电击虽然可以帮助抑郁症人,但经常导致病人失忆。
1979年,DNA双螺旋模型共同发现者弗兰西斯·克里克(Francis Crick)批判了现有的技术,他在《科学美国》杂志上发表文章称,需要一种能够准确定位每个神经细胞的办法。在那30年之后,这种方法被斯坦福的这个研究团队找到了。
但是怎么来使用光柱呢?神经细胞不会对光作出什么反应。试图通过闪光来启动汽车的想法听起来很疯狂。但这只老鼠的秘密在于它的神经细胞非同寻常。因为实验人员已经把从植物上提取的新基因植入了老鼠身上。由于植物对光会做出反应,因此这些新的基因实际上能够以植物的方式对光产生反应。
当然,基因只是一种指令,但它们自己并不会自动发生作用。但基因能通过蛋白质使其发生作用。植入老鼠大脑内的奇异的新蛋白质对光纤很敏感,它们能使神经细胞开始活动。这只逆时针方向跑动的老鼠是一种全新的动物,它是集合了动物、植物和科技三者的融合体,也代表着人类能够以前所未有的方式改变大脑。通过这种方式,人类首先可以治疗疾病,也能够理解大脑是怎样同身体互动的,最后则能够进化成半人半机械的新物种。
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