一項(xiàng)由美國國立衛(wèi)生研究院資助的研究項(xiàng)目表明，新基因工程蛋白也許將成為大型腦研究計(jì)劃的一種重要工具。

科學(xué)家們利用果蠅，第一次通過一種新型基因工程蛋白觀看到活體大腦中神經(jīng)細(xì)胞電活性，這一研究成果公布在Cell雜志上，表明這些蛋白未來也許能作為繪制多細(xì)胞動(dòng)物大腦活性的一種重要新工具，也將能用于研究神經(jīng)系統(tǒng)疾病是如何擾亂正常神經(jīng)細(xì)胞信號的。

今年美國總統(tǒng)奧巴馬在白宮公布了投資一億美元研究人腦活動(dòng)圖工程計(jì)劃的細(xì)節(jié)，這項(xiàng)研究工程的目的在于找到治療老年癡呆等神經(jīng)性紊亂病癥的方法。奧巴馬總統(tǒng)表示，繪制人類基因圖譜改變了遺傳學(xué)，現(xiàn)在他希望繪制人腦活動(dòng)圖也能有類似的科學(xué)作用。同時(shí)歐盟就將人腦工程（Human Brain Project）作為其未來與新興科技最重要的一部分工作，初期投資了7200萬美元進(jìn)行研究，目標(biāo)與美國的人腦圖工程基本相似。

這項(xiàng)最新研究將有助于破解大腦的奧秘，幫助這些人腦工程計(jì)劃的開展。

腦細(xì)胞需要電來控制思想，行為和感覺。自十九世紀(jì)后期，Luigi Galvani博士引導(dǎo)青蛙腿隨著電擊移動(dòng)后，科學(xué)家們就一直在試圖看到神經(jīng)細(xì)胞電活性，了解它們在這些行為中的作用機(jī)制。

他們通常利用繁瑣的電極或有毒的電壓敏感染料來控制電，但是最新這項(xiàng)研究中，來自耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Michael Nitabach和Vincent Pieribone博士領(lǐng)導(dǎo)的研究組則發(fā)現(xiàn)了一種新型蛋白——基因編碼熒光電壓指示蛋白（genetically encoded fluorescent voltage indicators，GEVIs），利用這種蛋白，能令研究人員觀看到活體動(dòng)物中的神經(jīng)細(xì)胞電活性。

Pieribone博士等人開發(fā)出了稱為ArcLight的蛋白，這種蛋白能隨著神經(jīng)細(xì)胞的電壓變化而發(fā)出熒光，因此研究人員就能實(shí)時(shí)觀測到細(xì)胞中的電活性。

在這項(xiàng)研究中，Nitabach博士等人改造了果蠅，令其控制果蠅睡眠周期或嗅覺的大腦細(xì)胞表達(dá)ArcLight。這樣研究人員利用顯微鏡觀察到了大腦細(xì)胞電活性，并且通過電極記錄下了電壓，研究結(jié)果表明ArcLight能精確的監(jiān)控活體大腦中的電活性。

之后研究人員又通過深入實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)ArcLight能照亮之前利用其它技術(shù)無法看到的大腦部分電活性，并且這種蛋白還能令研究人員觀測到清醒和嗅覺過程中產(chǎn)生的電發(fā)光的過程。這些研究結(jié)果表明，未來神經(jīng)科學(xué)家也許可以利用ArcLight，以及類似的GEVIs方法，繪制正常和疾病狀態(tài)下，大腦的電環(huán)路。