利用老鼠自體(ti) 的能量傳(chuan) 送到植入裝置，使其發藍光從(cong) 而刺激腿部神經。(攝影：Austin Yee )

首發100% 生物體(ti) 內(nei) 部能源驅動光遺傳(chuan) 學的組合裝置

借由老鼠自體(ti) 能量轉換而成的能源，驅動微型無線遙控裝置並使其內(nei) 部藍色LED發光，利用光線控製老鼠大腦神經細胞、脊椎或四肢。這個(ge) 設計是由斯坦福大學的Bio-X團隊研發，是第一個(ge) 以完全植入的方式傳(chuan) 送光遺傳(chuan) 學神經刺激的裝置。

這是一個(ge) 結合了光遺傳(chuan) 學—利用光控製大腦活動的研究—以及新發明的無線植入裝置的迷你驅動器。該裝置大幅擴展了研究範圍，使研究人員能夠讓植入裝置的老鼠在開放空間自由的和其他生物互動。這項研究於(yu) 8月17日的Nature Methods刊出。

惰性激發靈感老鼠化身無線接收器

傳(chuan) 統上光遺傳(chuan) 學需要有光纖連接到老鼠頭部，以發出光線並控製神經。這個(ge) 局限的裝置雖然可讓老鼠在籠子裏活動，但是無法像沒有戴光纖的老鼠那樣自由行動。而且以前的實驗中，科學家必須接觸到老鼠才能裝上光纖，有可能因此造成老鼠的壓力而改變實驗結果。

這些不得已情況都局限了光遺傳(chuan) 學所能帶來的貢獻。科學家已經有一些研究斬獲，包含如何阻斷阿茲(zi) 海默症病患的手震問題以及神經元傳(chuan) 遞痛覺的功能和中風可能的治療方法。但是，如果研究像沮喪(sang) 或焦慮等與(yu) 社交互動有關(guan) 現象，或需要使用迷宮等其他較複雜研究時，戴著光纖進行實驗就令人傷(shang) 腦筋。

Poon精通製作微型可植入的無線電力裝置。盡管這樣的能力看似對光遺傳(chuan) 學的領域毫無用處，但是Poon參加了一個(ge) 結合神經學和電機的神經工程工作坊，才發掘這種迷你裝置的用處。

在大家跟進製作類似裝置，使得錫箔帽子橫掃網路之前，請大家認知到：光遺傳(chuan) 學隻能作用在經過設計的神經上，而且必須存有對光線有反應的蛋白質。在實驗室裏科學家有的會(hui) 利用自行繁殖、神經帶有這類蛋白質的老鼠進行實驗，或者他們(men) 會(hui) 設法注射帶有這類蛋白質DNA的病毒到老鼠身上牙線粗細的神經上。一般未經設計的神經元不管是透過光纖或無線裝置，都無法發光。

Poon表示，研發這樣的微型發光裝置不是難事。在工作坊結束後幾個(ge) 月內(nei) ，她和同事就成功研發出這種裝置。最大的困難在如何大範圍啟動裝置(發光)且不用向效能妥協。

在行為(wei) 實驗中，老鼠會(hui) 四處移動，而研究人員必須要能夠追蹤活動，才能提供能量。Poon知道其他實驗室的解決(jue) 辦法是在老鼠頭上裝著龐大累贅的裝置，還纏繞著複雜的線圈和感應器以追蹤老鼠。

Poon表示：“我們(men) 懶得那樣做，感覺那樣很費工且吃力不討好。”

所以Poon有一個(ge) 瘋狂的替代方案，把老鼠自體(ti) 能量轉換成無線頻率能量，並設定成能夠跟老鼠自體(ti) 共鳴的頻率。盡管聽起來瘋狂，但是真的有效，Poon也將這個(ge) 研究發現投稿到Physical Review Applied並於(yu) 8月4日出版，共同作者是John Ho和Yuji Tanabe。

植入無線電力裝置能夠發光並刺激老鼠的大腦、脊椎或四肢。(攝影：Austin Yee )

成功轉換能量讓老鼠發光