活体动物的光遗传学研究

光遗传学工具应用于自由活动的整体动物的神经回路研究时，其中的关键问题是：如何把视蛋白基因靶向到特定的神经元群体？如何与其他实验操作相协调和配合，以及如何同时获得所需的动物行为或其他活动的参数？［7］

迄今为止，病毒载体（vector）仍然是把视蛋白基因靶向特定脑部位神经元的主要手段，最常用的是慢病毒载体（lentiviral vector，LV）和腺相关病毒载体（adeno-associated viral vector，AAV）［7］。

利用鼠进行光遗传学研究还受到一定阻碍，这是由于缺少基因工具把视蛋白靶向到被认为是参与某种疾病的特定细胞类型。最近发展出来两种Cre重组酶(3)驱动小鼠系，可以把视蛋白靶向到胆碱乙酰转移酶神经元，并具有细胞特异的启动子和增强子区。但是这些区往往太大，以致不能够包装到多数病毒载体中，所以为了精神及神经疾病状态动物模型的研究，小鼠系需要改进。例如，创建ChAT-Cre小鼠品系（ChAT即choline acetyltransferase，胆碱乙酰转移酶），可以靶向到胆碱能神经元；创建PV::Cre小鼠品系，可以靶向到大脑皮层快速放电的抑制性中间神经元（PV+神经元）等。通过创建新的转基因动物，结合精细的行为学测定方法以及活体电生理和光遗传学研究，将可能开创整合研究的新时代［7］。

在实际应用上，转基因动物靶向策略已获得很好的结果。例如由小鼠实验发现，利用光学调控激活动物的脊髓或后脑的特定兴奋性神经元群体，可引起小鼠的刻板运动，这表明是一个准确的光遗传学调控结果。用转基因动物的方法确定，被明确界定的复杂行为和行为输出与特定的神经元群有关。这种研究方法是可以推广的，有关许多其他转基因的视蛋白表达小鼠品系也已有所报道［1］。