陳 丹《給你焦慮的心態(tài)安個“開關(guān)”》高一議論文閱讀題及答案
控制焦慮或許不再需要長年服用藥物或心理治療了,科學(xué)家至少已經(jīng)在一些特殊的經(jīng)過基因改造的小鼠身上證明這是行得通的。他們僅僅啟動了一個“開關(guān)”,原本高度緊張的小鼠頓時一改畏畏縮縮的作風(fēng),變成了膽大的“探險(xiǎn)家”。
科學(xué)家采用時下新興的技術(shù)——光遺傳學(xué),這種技術(shù)結(jié)合了轉(zhuǎn)基因工程與光來操作個別神經(jīng)細(xì)胞的活性,可以對精心挑選的神經(jīng)元的電活動進(jìn)行控制。
到目前為止,要刺激特定的神經(jīng)元,通常只能依靠電脈沖這種不精確和難以控制的技術(shù)。而光遺傳學(xué)技術(shù)則可使用一種新的光控方法高度精確地對神經(jīng)元進(jìn)行刺激,同時還能按照意愿控制神經(jīng)元的開合。
研究人員先將這些小鼠神經(jīng)元改造得對光非常敏感,然后通過植入的光纖,用藍(lán)色光照亮位于大腦杏仁核區(qū)域的一個特定神經(jīng)回路,結(jié)果顯示,這些本來因恐懼而退縮的小鼠開始勇敢地探索周圍環(huán)境。
實(shí)驗(yàn)原理很簡單:首先,生物學(xué)家確定一個“視蛋白”,這是一種存在于綠藻等感光生物體體內(nèi),可讓它們探測到光的蛋白。接下來,分離出視蛋白的基因,然后利用經(jīng)過轉(zhuǎn)基因處理后的無害病毒作為載體,將基因插入到大腦神經(jīng)元中,視蛋白的DNA(脫氧核糖核酸)會成為大腦神經(jīng)元的遺傳物質(zhì)的一部分。最后,研究人員讓細(xì)薄的光纖穿過層層神經(jīng)組織,將光送到正確的位點(diǎn)。當(dāng)這些表達(dá)視蛋白的轉(zhuǎn)基因神經(jīng)元暴露在光照射中時,就能夠傳導(dǎo)電流(也就是大腦的語言)。有些視蛋白,比如響應(yīng)藍(lán)色光的光敏蛋白可以激活神經(jīng)元,而響應(yīng)黃色光的鹽細(xì)菌視紫紅質(zhì)等其他視蛋白則會抑制神經(jīng)元,如此一來,神經(jīng)元的開合就可以人為控制了。
但當(dāng)研究人員將光束照射的范圍擴(kuò)大了一些,激活了小鼠大腦杏仁核區(qū)域中更多的神經(jīng)回路時,之前實(shí)驗(yàn)讓小鼠變得勇敢的效果消失了,小鼠仍然處于膽小、精神緊張的狀態(tài)。這意味著,激活多個神經(jīng)回路并沒有對動物的行為產(chǎn)生影響,這凸顯出瞄準(zhǔn)大腦中單個回路的重要性。
科學(xué)家們興奮不已,因?yàn)檫@使他們擁有了對特定大腦回路的非凡的控制能力,進(jìn)而能夠深刻了解包括焦慮癥和帕金森氏癥在內(nèi)的一系列神經(jīng)紊亂疾病。他們認(rèn)為,由于“哺乳動物的大腦具有驚人的跨物種的共性”,他們的研究成果或?qū)⒂兄诟玫乩斫鈱?dǎo)致人類焦慮的神經(jīng)機(jī)制,并為相關(guān)治療指明新的方向。
由于光遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn),世界各地的實(shí)驗(yàn)室都在利用這種技術(shù)來深入了解神經(jīng)系統(tǒng)如何工作,研究包括慢性疼痛、帕金森氏癥和視網(wǎng)膜變性在內(nèi)的諸多問題,其中部分研究成果已經(jīng)開始逐漸走向臨床應(yīng)用。
可以說,光遺傳學(xué)開辟了一個讓人激動的新研究領(lǐng)域,一些研究人員已經(jīng)開始設(shè)想,如果能夠克服生物醫(yī)學(xué)的挑戰(zhàn),確保新基因安全地遞送到人體內(nèi),基于光遺傳學(xué)的治療方法將直接應(yīng)用于人類。
(摘自2011年5月31日的《科技日報(bào)》,選文有刪改。)
4.對光遺傳學(xué)技術(shù)本質(zhì)的概括,最準(zhǔn)確的一項(xiàng)是
A.結(jié)合轉(zhuǎn)基因工程與光來操作個別神經(jīng)細(xì)胞的活性,對精心挑選的神經(jīng)元的電活動進(jìn)行控制。
B.采用新的光控方法,高度精確地對神經(jīng)元進(jìn)行刺激,從而按照意愿控制神經(jīng)元的開合。
C.改造動物的神經(jīng)元并植入光纖,通過藍(lán)色光控制位于動物大腦杏仁核區(qū)域的一個特定神經(jīng)回路。
D.讓插入到大腦神經(jīng)元中的細(xì)薄光纖穿過層層神經(jīng)組織,將光送到正確的位點(diǎn)傳導(dǎo)電流,控制神經(jīng)元的開合。
5.涉及光遺傳學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)原理的表述,不符合原文意思的一項(xiàng)是
A.控制神經(jīng)元開關(guān)的操作流程是:確定視蛋白,分離出視蛋白的基因,在大腦神經(jīng)元中插入該基因,照射表達(dá)視蛋白的轉(zhuǎn)基因神經(jīng)元,從而傳導(dǎo)大腦語言。