能够精确观察到活生生的动物正在运作中的单一一个脑细胞，对科学家来说是研究的一大利器；过去想这样做有困难，但现在他们有办法了。透过绑定一种会发光的蛋白质，科学家可以即时看到脑神经细胞活动的情形，比现在常用的功能性磁振造影等方法都要更即时与精确。
蛋白质亮灯法即时反应脑细胞活动
钙离子在脑部参与脑神经细胞的活动过程。美国霍华休斯医学研究所的科学家，发现一种在脑部与钙离子结合的蛋白质，当脑细胞开始活动时，这种蛋白质的颜色会从绿色变为红色。他们称这种蛋白质为 “CaMPARI" (calcium modulated photoactivatable ratiometric integrator)，可以做为脑细胞活动与否的指示灯。这项研究刊登在“科学”杂志。
过往科学家试图了解脑部即时运作的方式，常见的方式之一是功能性磁振造影 (fMRI)，它的原理是可以显现出脑部血液流动的情况，当某个区域的血液流动较强，间接印证该区脑细胞有较活跃的动作，但它的缺点在于太笼统，一个像素的讯号其实代表上千个细胞的活动情形；另一方面，就算某一区域的脑细胞开始活跃，相关的血管也会在稍后才会有较多血液流动，也就是说，fMRI 看到的影像不算是即时反应脑部活动。另外还有一种方法，是在要研究的细胞中植入一个特定基因，让细胞在有活动时，可制造出一种可观察的特定蛋白质。但这种方法的缺点时，就算是触动了细胞的运作，蛋白质也不是马上就能制造出来供研究者观察。
目前还无法应用在人体
CaMPARI 的好处在于可以立即反应神经细胞以毫秒为单位计量的活动。研究者对活的动物照射紫外光，就可以让这种蛋白质发光，即时反应的特性可以让研究者清楚分辨在不同时间点，有哪些神经细胞在活动。研究团队利用基因工程改造过的病毒，将 CaMPARI 相关的基因分别植入斑马鱼、果蝇及小鼠身上，然后把斑马鱼放在不同温度及水流的水中，把果蝇放在有不同气味的空间中，给小鼠看电影，借此观察神经活动情形。
研究所的资深研究员 Eric Schreiter 强调目前这个方法还不能应用到人体，因为目前并不能把病毒植入人体中，就算它是无害的。另外，他们也同意其他学者的看法，就是此类实验如果扩大规模，会使得更多与 CaMPARI 绑定的钙离子无法进行其原有的工作，等于是会干扰脑部的正常运作。
（首图来源：Looger Lab, HHMI/Janelia）
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