摘要：动物对外部和内部刺激表现出复杂的反应。这些信息是在中枢神经系统中计算的，该系统包含具有无数突触接触的令人眼花缭乱的复杂神经元。神经元活动如何协调复杂的运动模式？动物如何从以前的经验中学习？它们如何存储记忆？所有这些问题的答案最终都与不仅记录而且调节空间（例如神

动物对外部和内部刺激表现出复杂的反应。这些信息是在中枢神经系统中计算的，该系统包含具有无数突触接触的令人眼花缭乱的复杂神经元。神经元活动如何协调复杂的运动模式？动物如何从以前的经验中学习？它们如何存储记忆？所有这些问题的答案最终都与不仅记录而且调节空间（例如神经元亚群）和时间中的神经元活动的能力有关。神经元是表达一系列离子通道的特殊细胞，这些离子通道可受大量刺激调节，包括配体、电压、机械力、温度甚至光。通道可以通过关闭或打开离子传导孔来做出反应，导致膜电位去极化或超极化，然后被动传播到轴突小丘。它被整合，如果去极化超过阈值，就会触发动作电位。因此，神经元活动的核心是其调节膜电位的能力。为了更好地了解大脑功能，通常需要从外部控制神经元膜电位。这可以通过超极化抑制神经元活动或通过去极化激活来实现。

来自德国明斯特大学Amber Krebs团队认为，光遗传学和热遗传学是操纵果蝇神经元活动的非常有效的方法。然而，除了进行遗传上适当的控制实验外，在时间和空间上尽可能严格地控制激活剂或灭活剂的表达对于正确的实验至关重要。建议进一步检查目标细胞的形态，因为操纵神经元膜电位可能会导致感兴趣的细胞丢失，而这可能是观察到的表型的原因。如果实验设置允许，比较不同的激活方式也可能是有利的，以更好地确定哪些表型可能归因于泄漏操纵器表达或其所需刺激的伪影。例如，通道视紫红质或 TrpA1 在幼虫运动神经元中的激活对果蝇神经肌肉接头处的突触可塑性有不同的影响。在没有 TrpA1 的情况下，单独的模式化温度变化已经导致神经肌肉接头处的突触小体数量发生变化。然而，在 TrpA1 激活后，突触小体数量几乎翻了一番。相反，CsChrimson 激活导致突触小体数量增加，这在仅经历温度变化的动物中观察到。最后，行为生物学中一些剩余的问题可能需要复杂的遗传构成，这使得定义共同的遗传背景变得更加困难。因此，背景同质化可能被证明是一种有效的方法，可以减少实验中的整体噪音。目前可用的工具并非没有缺陷，但如果小心使用并进行适当的实验维护，它们仍然对各种实验非常有用。

文章在《中国神经再生研究（英文）》杂志2025年 9月 9 期发表。

文章来源：Krebs A, Kautzmann S, Klämbt C (2025) Many faces of neuronal activity manipulation in Drosophila. Neural Regen Res 20(9):2574-2576.doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-00524

来源：中国神经再生研究杂志