高分辨率光遗传学视觉修复
神经元与认知
2018-11-19 v1
摘要
大多数遗传性视网膜变性由光感受器细胞死亡引起。在许多情况下神经节细胞得以保留，使得刺激它们以恢复视觉功能成为可能。若干研究（Bi 等，2006；Lin 等，2008；Sengupta 等，2016；Caporale 等，2011；Berry 等，2017）已表明可在神经节细胞中表达光遗传蛋白并使其具有光敏感性。这是一种有前景的视觉恢复策略，因为光学靶向可能比视网膜假体的电刺激更精确。然而光遗传重新激活的视网膜的空间分辨率尚未用细粒度刺激图案测量过。由于光遗传蛋白也在轴突中表达，尚不清楚这些神经元是否仅对其胞体与树突所覆盖的小区域刺激敏感，还是也会对与其轴突重叠的任何刺激作出响应，从而大幅损害空间分辨率。在此，我们记录了小鼠与猕猴视网膜在体光遗传治疗后对随机棋盘图案的反应。我们表明光遗传激活的神经节细胞各自对一小块视觉空间敏感。基于该小感受野的简单模型准确预测了它们对复杂刺激的反应。由该模型，我们模拟了整个光敏感神经节细胞群体对不同大小字母的反应。随后我们估计了患者预期的最大视敏度，假设其能最优利用该重新激活视网膜所传递的信息。所得视敏度高于法定盲限度。这一高空间分辨率是未来临床研究的有前景结果。
引用
@article{arxiv.1811.06866,
title = {Optogenetic vision restoration with high resolution},
author = {Ulisse Ferrari and Stéphane Deny and Abhishek Sengupta and Romain Caplette and José-Alain Sahel and Deniz Dalkara and Serge Picaud and Jens Duebel and Olivier Marre},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.06866},
year = {2018}
}