科學家在加州大學伯克利分校 ，有“盲點”的神經細胞的探測光的能力，創新的治療可以恢復視力那些已經失去了它通過疾病鋪平了道路。
插入一個由加州大學伯克利分校分子和細胞生物學教授，神經生物學家理查德H ·克雷默和德克Trauner，化學助理教授，團隊領導進入腦細胞，通常對光線不敏感的光激活開關，使研究人員能夠把細胞綠燈和紫外線。
這一招可能幫助那些已經失去了光敏感棒錐和神經損傷或疾病，如色素性視網膜炎或老年性黃斑變性是因為在他們眼裡。在這種情況下，感光細胞死亡，但其他下游的光感受器的神經細胞仍然活著。特別是視網膜神經節細胞，這是從感光到大腦的路徑中的第三個單元格，可以採取一些光感受器的功能，如果他們可以遺傳工程回應輕。
克萊默設想的設備，盲目Geordi拉弗格穿在目鏡，讓人聯想到“星際迷航 - 下一代，”這將提供某種對現實世界的的假象。
“我們也許可以使用激光掃描跟踪和在視網膜上的圖案，並讓人們 tosee視覺模式，”Kramer說。 “有時候，我不知道科學的結束和開始幻想，但我認為我們可以使它工作。”
“利用這種技術，你也可以授予對生物體的光線的敏感度，通常沒有視力，如線蟲線蟲，Trauner說。” “以從化學新奇，這顯示出，它在生物系統工程，是一個真正的突破。”
克萊默，Trauner和他們的同事在11月21日將報告他們的結果發表在“自然神經科學”雜誌一篇論文。
會激發光已在最常用的方法創建一個仿生眼的各種優勢 - 模擬細胞通常解僱一個視覺場景的視神經插入電極敏感基因工程視網膜細胞尚存的想法。 Kramer說，雖然這項技術在耳邊相當好 - 見證了人工耳蝸植入術的成功 - 映入眼簾的是一個複雜得多的地方。
克雷默說，“這是一個更加有機，創傷小的方法比電極，”指出電極插入可以引起與生物相容性問題。電極也大，往往一次刺激一個細胞的整個銀行，這將限制該決議。
“如何以及電極工作電極陣列的密度，以及如何你能嫁給電極與下面的神經元素，”他說。 “我們的做法是不是僅僅在視網膜上的芯片 - 它可能使我們能夠覆蓋整個視網膜的光敏感細胞，如果每個神經單獨響應，你可以做一個非常精細的掃描視網膜領域，並創造出好得多。空間分辨率。“
電流，顯然早在試圖恢復與視網膜神經節細胞，其軸突捆綁在一起，形成視神經進入大腦的電極的視線，讓病人看不出有什麼比光明與黑暗，克萊默指出補丁。
克萊默，與加州大學伯克利分校的海倫遺囑神經科學研究所和校園的健康科學倡議的成員，研究離子通道的研究員 - 蛋白質閥，調節和細胞的帶電原子流。橫跨膜的神經細胞中，鈉離子和鉀離子通道的，尤其是，促進細胞的長度沿的電信號的傳輸。
Trauner，另一方面，專注於大型的，複雜的分子合成。總之，兩位科學家設想修改一個離子通道，它變成一個遙控開關，可以用來把神經細胞和關閉的想法。
他們決定集中對鉀離子通道，神經細胞的內部和外部的發展之間的電壓差時打開。打開通道，讓積極的鉀離子流出來的細胞，均衡的電壓和關閉的細胞。
Trauner，克萊默和他們的團隊設計了一種方法來重新設計的鉀離子通道響應光，而不是電壓。要創建這個人造的通道，並把它插入到活細胞，他們採取了兩步走的方法。首先，他們對離子通道突變的基因 - 作為他們的起始原料，在果蠅中發現的鉀離子通道 - 這樣，在一個細胞中表達時，通道被打破，並始終保持開放。他們還增加了額外的分子 - 氨基酸半胱氨酸 - 通道蛋白，這樣，一旦蛋白質在細胞膜上的地方得到，這種分子懸掛的外表面的細胞像一個魚鉤。
他們然後插入老鼠的海馬細胞鉀離子通道突變基因 - 細胞被發現大腦內，再也見不到天日。為了實現他們的細胞培養實驗，他們充斥著一個圓形的DNA內變異的基因，稱為質粒，細胞隨手拿起的文化。他們檢查，看看海馬細胞有多少了也洗一個含有綠色熒光蛋白基因，呈綠色時，用紫外線燈打的質粒的細胞的基因。之一質粒的細胞通常採取其他的質粒，幾乎所有的細胞發光綠色。
第二步是用一種化學合成的開關，到半胱氨酸鉤 gloms細胞。光控 - 偶氮苯化合物 - 像一個僵化的繫繩上的螺塞，使繫繩結束時結合半胱氨酸，插頭緊貼鉀通道。
化學品也被設計怕光 - 長波長紫外線（波長為 390納米），繫繩扭結，並縮短擊中時，拔插頭，讓鉀的細胞。綠光（波長為 500納米），另一方面，使化學繫繩再伸直，重新插入的通道孔。他們是指作為一種人工合成的偶氮苯監管 photoisomerizable K（火花）通道，其中K是鉀的化學信號的改變通道。