脑病治疗新突破:大脑“神经绕道”技术问世!
近日,一种名为LinCx的全新技术,正在重新定义神经系统疾病的治疗逻辑。美国杜克大学医学院的研究团队成功开发出可定制的生物“导线”,能够在神经元之间创建精准的电连接,为受损大脑回路搭建替代性“绕道通路”。这项研究已发表在新一期《Nature》杂志上。
由卡富伊·兹拉萨博士领导的研究团队,设计出了一种源自鱼类的工程化蛋白质。这些蛋白质能够自然形成电突触,经过改造后,它们只会与特定的匹配伙伴结合,而不会干扰大脑中现有的天然蛋白质。借助新开发的荧光检测法,科学家鉴定出多对能够高精度传递电信号的蛋白质组合。
与传统的药物、电刺激或光遗传学方法不同——这些方法往往作用于大量细胞,难以精准控制——LinCx技术可以在细胞级精度上,对特定脑回路进行持久且可控的改变。它不是修复受损的突触,而是在需要连接的神经元之间直接创建一条电“旁路”,从而改善信息传递,而无需改变大脑原有的连接结构。
研究团队在蠕虫和小鼠身上验证了该技术的效果。在蠕虫中,新增的神经连接成功改变了它们对温度的趋避行为。在小鼠实验中,定向连接强化了目标回路的信息传递,重塑了全脑活动模式,并引发了与社交互动和应激反应相关的可测量行为变化。这意味着,通过重新编程神经网络,科学家有望直接调控生物的行为输出。
“几十年来,神经科学一直缺乏能够精确调控特定细胞类型之间通讯的工具,”兹拉萨教授表示。LinCx技术避免了早期电突触改造中常见的意外神经连接问题,也无需依赖外部刺激设备。研究团队下一步将测试这项技术是否强大到足以克服由终身基因突变引起的突触功能缺陷。
如果后续研究顺利,LinCx有望为癫痫、帕金森病、脑卒中后遗症等由回路损伤引发的神经系统疾病提供全新的治疗策略——不是用药,不是电刺激,而是像修复电路一样,为大脑重新“布线”。
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