พันธุศาสตร์เชิงแสง

พันธุศาสตร์เชิงแสง
()
เป็นเทคนิคทางชีววิทยาซึ่งใช้แสงเพื่อควบคุมเซลล์ในเนื้อเยื่อที่ยังมีชีวิตอยู่โดยเฉพาะนิวรอน โดยจะเป็นเซลล์ที่ได้ดัดแปลงพันธุกรรมให้แสดงออกช่องไอออนที่ไวแสง
เป็นวิธีปรับเปลี่ยนระบบประสาทในประสาทวิทยาศาสตร์
ที่ผสมเทคนิคต่าง ๆ จากทัศนศาสตร์ และพันธุศาสตร์ เพื่อควบคุมและเฝ้าสังเกตการทำงานของเซลล์ประสาทเดี่ยว ๆ ภายในเนื้อเยื่อที่ยังมีชีวิตอยู่ (in vivo)
แม้กระทั่งภายในสัตว์ที่เคลื่อนไวได้ และเพื่อวัดผลที่ได้จากการควบคุมปรับเปลี่ยนในเวลาจริง
ตัวทำปฏิกิริยาสำคัญที่ใช้ในศาสตร์นี้ก็คือโปรตีนไวแสง
เพราะการควบคุมเซลล์ประสาทจะทำด้วยตัวกัมมันต์ (optogenetic actuators) เช่น channelrhodopsin, halorhodopsin, และ microbial rhodopsin
ในขณะที่การบันทึกแสงเนื่องจากการทำงานของเซลล์จะทำด้วยตัวรับรู้ (optogenetic sensors) ที่ใช้กับ calcium (GCaMP) กับการปล่อยสารสื่อประสาทจากถุงเล็ก (synapto-pHluorin) กับสารสื่อประสาท (GluSnFRs) หรือกับความต่างศักย์ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ (Arc Lightning, ASAP1)
โดยการควบคุมและการบันทึกข้อมูลจะจำกัดอยู่ที่เซลล์ประสาทซึ่งดัดแปลงพันธุกรรม และจะจำกัดที่และเวลาโดยเฉพาะเพราะต้องอาศัยแสง

เชิงอรรถและอ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น 
Optogenetics Resource Center, maintained by the Deisseroth lab.
Synthetic Neurobiology Group, MIT, the portal of the Boyden lab.
OpenOptogenetics.org, an optogenetics wiki, and its [ companion blog.
Molecular Neurogenetics and Optophysiology Laboratory,"Optogenetic activation and silencing recordings of individual prefrontal cortical neurons in vivo and in vitro.
Sohal lab portal 
Nurmikko lab portal 
Lab of Dr. Zhuo-Hua Pan 
Optophysiology at the Tyler lab 
Video: Ed Boyden on Optogenetics -- selective brain stimulation with light (SPIE Newsroom, April 2011)
ประสาทวิทยาศาสตร์
เทคนิคจุลชีววิทยา
เทคนิคทางวิทยาศาสตร์
ไซเบอร์เนติกส์
ทฤษฎีระบบควบคุม
การประสานสมอง-คอมพิวเตอร์
อุปกรณ์ทางประสาท
อุปกรณ์บันทึกข้อมูล
อุปกรณ์วิทยาศาสตร์
อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
วิศวกรรมชีวภาพ