邁克爾·豪塞爾:中國這十年發展飛速,在技術整合方面做得很好

創客貓 · 2019-09-24 10:31

邁克爾·豪塞爾認為,西藥跟中藥都有很大的潛力,大會也一直在探討開發新的技術來促進中藥跟西藥的結合,目前也確實有技術可以讓西藥認識到中藥的療法,有助于發明一些新型的治療方法。

2019年9月21日,由中國科學技術協會、深圳市衛生健康委員會指導,中華中醫藥學會、中國國際科技交流中心、中國高科技產業化研究會、中國化學制藥工業協會、深圳市科學技術協會、諾貝爾獎得主國際科學交流協會(ISSCNL)、深圳產學研合作促進會共同主辦的“GBAS 2019第六屆諾貝爾獎獲得者醫學峰會”在深圳博林天瑞喜來登酒店舉行。

諾貝爾獎獲得者醫學峰會此前已成功舉辦了五屆,邀請了26位諾獎1位圖靈獎得主;自2015年開始,GBAS品牌已成功舉辦了三屆大會。本屆諾獎峰會首次落地深圳,與GBAS品牌強強聯合,共同打造了生命健康行業盛會。本次大會以“科技引領生命健康新時代·匯聚灣區發展新動能”為主題,采取“1+4+1”即開幕式、四大板塊主題論壇和展覽會相結合的形式展開,匯聚三位諾貝爾獎獲得者、十余位國內外知名院士、國醫大師及專家,以及眾多著名企業家、國際知名智庫成員等在內的全球頂尖大腦共同尋求融合創新的發展新機遇。

1.jpg

邁克爾·豪塞爾發表主題報告

會上,歐洲人文和自然科學院院士邁克爾·豪塞爾(Michael Hausser)帶來《All-optical methods for interrogating brain function》(全光學手段在大腦功能中的應用)的主題報告,并在會后接受創客貓的采訪。

邁克爾·豪塞爾告訴創客貓記者,這次大會很有意義,可以很好地幫中國和其他國家達成一種合作伙伴關系,很多來自以色列、英國和歐洲其他國家的科學家都很期待這個會議。他指出,中國這十年的發展非常飛速,他在中國教書長達十年,也深刻感受到了中國學生和教師的智慧和努力,中國在技術整合和借鑒方面做得非常好,給全世界做了很好的榜樣,而這個會議也可以加深中國跟其他國家的共識。

本次大會在創新藥、中醫中藥方面都進行了深入的探討,邁克爾·豪塞爾認為,西藥跟中藥都有很大的潛力,大會也一直在探討開發新的技術來促進中藥跟西藥的結合,目前也確實有技術可以讓西藥認識到中藥的療法,有助于發明一些新型的治療方法。他也很期待之后西藥跟中藥可以有更好的結合點。

微信圖片_20190924150532.jpg

邁克爾·豪塞爾接受媒體采訪

以下為邁克爾·豪塞爾演講實錄:

謝謝大家邀請我,我非常高興能夠來到深圳。

最近,我們達到了一個歷史的里程碑,也就是我們破解遺傳密碼已經超過有50年的歷史,完成這個研究的人也獲得了諾貝爾的獎項。這個就是我們的遺傳密碼,這個以非常簡便的方式展示在這個屏幕上,每次我看到這個的時候都會為它的簡潔優雅感到震撼。

很多的科學家非常感興趣,尤其是這個神經學的發展。但是我們離完全破解遺傳密碼的秘密還離得很遠。一個是因為我們大腦當中的神經原是非常復雜的,這個是在大腦細胞里面獲取的一張圖片,包括了不同類型的細胞,以不同的方式連接的。這在很短的時間內涉及到上百個神經原的活動。這張圖它是以神經原象素記錄的一張相片,我們可以看到這個圖片,在每一個不同的鍵位當中都發生成千上萬次的活動。

我們可以看到,不同的活動規律有很多的活動,有些是比較活躍,有一些是非常活躍,而有一些還暫未活躍,他們的組合像摩斯密碼一樣。這些神經原可以儲存信息,但是我們并不了解,這對于生物科學來說也是一個非常大的挑戰。這個領域當中做出重大貢獻的是克里克,他花了50多年成為一名生物科學家,他從英國來到美國,花了很多的時間去思考用什么工具解決遺傳學密碼。1990年中端的時候,他提出了兩種新的工具可以使用光來研究神經的通路。

首先第一個是通過一種改造讓神經原發生不特定波長的閃光,這樣可以追蹤神經原的放電。接下來理解神經原的打開或者是關閉。自從他提出了這兩種方法之后,我們利用光線了解神經源活動的研究當中又有了許多新的進展,我們有一個使用光的信號,有一個優點,它是非入侵性的,我們不需要與細胞直接接觸。

2.jpg

我們可以通過不同波長的光來檢測不同的功能,最后我們通過定位這些閃光,可以找到神經原的位置。自從克里克提供了這些想法之后,我們就發現有兩種方式,首先在記錄的這一方面,我們發現,光學遺傳可以在某種程度上面減輕我們科研的壓力。同時我們還有另外一個也就是說光學遺傳的革命,我們是從海藻當中提取到了一種方法,它可以使我們控制神經原的活動,我們用藍光來控制。所以這兩種使用光學的方法是極大地改變了我們的研究。

當我們使用閃光來研究神經原活動的時候,我們可以形成圖上面這個活動,我們可以確認神經原的活動,然后理解我們行為和神經原活動之間的相互關聯性。它其實有一點像是一首樂曲,我們首先用一個感光器來破解神經原唱的歌曲,接下來我們用另外一種物質,重新播放大腦已經播放的音樂,然后通過改變我們的符號,可以確定大腦神經原活性的規律,通過這種方法來破解我們的神經原信號的傳遞。

接下來我要介紹的是全光學工具,它是來自于一個非常美妙的合作,是全球許多的科學家一起合作做出來的成果,我接下來簡單地給大家介紹一下這個全光學手段的方法。

首先在記錄活動方面,我們也有一些比如說利用鈣離子進行的記錄活動,我們可以看到激活和未激活的神經原,把我們的監測器放到合適的細胞當中,使用一些傳遞的物質最后得到的信號,我們把正確的光線在合適的時機放到神經原當中,這個是我的實驗室和另外一個實驗室合作的結果。

這個我們也需要把光線傳遞到合適的神經原細胞當中,這個叫做SLM的工具,可以把這個光線轉化成一個投影,把它發射到我們的組織細胞當中。我們使用這個光束,形成了這個全息的圖象。

右下角我們做成了一個克里克的圖像,關于這個顯微鏡的設置,我們也做了一些特別的設定,底下有一個鐳射光線,它穿越生理鹽水的介質,通過這樣的活動我們可以操控記錄。我們做的實驗解決了通過鈣離子感受器定位我們需要發射的光線,這個是一個在極端條件下的實驗室情況。

我們利用了一只小鼠,在這個小鼠的細胞上面記錄到了一些神經原的活動,我們使用全光學的手段來探測,這是用閃光的手段來測試,然后把它的反饋記錄下來,也是從細胞當中記錄到這個電信號。右邊的圖片是我們實驗的結果,我們記錄下來的細胞電位的活動,我們刺激出來單個細胞的反映,同時把這個活動記錄到這個圖片上。我們可以看到,我們只是激活了細胞一,沒有激活細胞二、細胞三,所以它是一個比較完美的實驗,僅僅用光線探索神經原的活動。

我們可以看到右邊的這幅圖,我們能夠成功地激活這10個細胞,我們也可以看到,在其他部位的細胞,比如這個地方的細胞液被激活了,我們可以用這種方法來繪出,現在我們可以識別單一神經原的活動,可以給我們展示神經原的活性,可以跟下游的神經原相互連接,產生聯動的反應。

接下來,我們希望能夠根據不同功能的神經原進行單一的定位,做成靶向神經原的集合。我們可以看到不同皮質的細胞有不同的功能,有一些神經原以垂直的方式運動,有一些神經原以水平的方式運動,所以我們要以不同的方式來記錄不同的結果。

大部分的神經原都非常敏感,這是一個非常重要的實驗。但是這個實驗進行得非常慢,因為我們要測驗、分析這個數據,然后瞄準這個細胞做靶向,如果快的話據我們讀這個神經回路實時的信息,我們可以做這樣一個回路,整個回路全光的控制,這樣是一個從隔膜到靶向到控制到系統的輸出。

我們知道,在其他的方面,我們也存在像這樣的腦神經回路相似的體系。同時,我們可以了解我們的腦回路以及腦的情況。我們通過實施這樣一個戰略,可以了解到實時的全光控制的戰略,了解我們神經原的活動,對神經原進行更好的控制。我們要控制SLM,同時我們還可以有感應器的刺激,同時我們還有一個軟件的包可以進行實時的全光控制。我們有兩個回路的控制,我們可以了解這個速度,以及它臨時神經回路的情況。

比如說,我們可以看一下這個成像,這個是我們的神經原,它和我們的離子是整合在一起的,我們能做的就是使用鈣離子鈣的信號來進行。我們用全回路的方法,這是一個固定的值。我們可以知道我們的神經原、腦皮質,同時我們可以捕捉到我們的腦信號,同時我們可以進行膜片前位的技術補助我們的信號。

在這個平臺上,在幾秒當中我們可以看到輸入和輸出,我們可以很快地進入我們的靶向,這個是一個邏輯運算、邏輯調制的過程。所以通過全光的控制,我們可以知道神經原的峰值,這是一個非常重要的事件。有一些給我們提供了一個峰值暫時的表現或臨時的峰值,所以每個秒鐘的控制,活動的神經回路是不一樣的。

我們可以看一下這個是閉路的表現,通過在線來衡量我們觸發到的神經原,我們可以激活神經原,如果通過在線的鈣的分析,我們觸發神經原的活力,通過我們軟件的使用,我們有一些觸發的神經原,還有相應的神經原,我們能夠創造代表他個人的認知,他們能夠做這個行為表現上如何更好。

但是我們也可以看到,我們對這個刺激腦回路要進行有選擇的使用,同時我們還要看到,海馬體的細胞在我們的空間導航當中發揮著非常重要的作用。在1940年,我們發現了海馬體的細胞,能夠對空間起到導航的作用,我們要做的這些方位細胞能夠幫助動物在當中進行導航。在這個實驗當中我們得到了很多的線索,我們可以同時衡量和靶向之間的關系和它的距離,這樣我們可以重新改寫神經回路和腦回路,改寫他們的信號,因此我們可以看到這個是屬于放置細胞方位,細胞認知方面的證據。

我想簡要地說一下,我們全光的方法將是非常重要的,同時它是一個非常有益的工具,我們可以設計更好的計算機,可以設計更好的AI系統,可以更好地幫助到更多的疾病。

时时彩购彩平台