Fast Photoswitchable Molecular Prosthetics Control Neuronal Activity in the Cochlea
作者:Aida Garrido-Charles、Antoine Huet、Carlo Matera、Anupriya Thirumalai、Jordi Hernando、Amadeu Llebaria、Tobias Moser、Pau Gorostiza
DOI:10.1021/jacs.1c12314
日期:2022.6.1
Artificial control of neuronal activity enables the study of neural circuits and restoration of neural functions. Direct, rapid, and sustained photocontrol of intact neurons could overcome the limitations of established electrical stimulation such as poor selectivity. We have developed fast photoswitchable ligands of glutamate receptors (GluRs) to enable neuronal control in the auditory system. The
人工控制神经元活动可以研究神经回路和恢复神经功能。对完整神经元的直接、快速和持续的光控制可以克服已建立的电刺激的局限性,例如选择性差。我们开发了谷氨酸受体 (GluR) 的快速光切换配体,以实现听觉系统中的神经元控制。新的光开关配体与内源性 GluR 共价结合,并用几毫秒的可见光脉冲可逆地激活它们,从而在未转染的神经元中诱导光电流。作为这些分子假体的概念证明,我们将它们应用于耳蜗听觉神经元的超快突触,这些神经元编码声音并向大脑提供听觉输入。这种基于药物的方法以数百赫兹的频率对成年沙鼠的听觉神经元进行光刺激,而无需进行光遗传学控制所需的基因操作。这表明新的光可切换配体也适用于大脑中快速尖峰中间神经元的时空控制。