2026 年诺贝尔生理学或医学奖将聚光灯投向了光遗传学。科学家从藻类中找到一种对光敏感的蛋白，再把它引入神经细胞，就可以通过光来控制神经元的活动。过去，我们研究大脑，更多只能观察哪些脑区在某种情绪下变得活跃，却很难判断它们究竟是情绪产生的原因，还是结果。光遗传学改变了这一局面，让科学家第一次有机会以极高的精度主动操控神经环路，探索大脑活动与情绪、行为之间的因果关系。它也为理解抑郁症、焦虑症、强迫症等精神疾病，以及寻找更精准的治疗方法，打开了新的可能。
这期节目是《声东击西》和《科技早知道》的一次串台。我们邀请到前神经外科医生、诺奖得主 Karl Deisseroth 著作《照亮破碎之心》的中文译者吴承翰，一起聊了聊，光遗传学究竟如何改变了科学家研究大脑的方式？它距离真正治疗人类精神疾病还有多远？以及，当我们越来越有能力干预大脑时，应该如何重新理解人类的情绪、疾病与自我？
本期人物
吴承翰，ZAP Surgical 首席医学官、台北医学大学教授
徐涛，「声东击西」主播，声动活泼联合创始人
Yaxian，「科技早知道」主播
时间轴
[04:03] 诺奖得主 Karl Deisseroth，是个怎样的人？
- 光遗传学从 2005 年的突破性研究发展为神经科学的重要工具，深刻改变了科学家研究大脑的方式。
- Karl Deisseroth 不仅是一位神经科学家，也是一位精神科医生和作家，始终尝试在科学研究与患者的主观体验之间建立联系。
[11:40] 从冰锥手术到药物：精神疾病治疗的曲折历史
- 20 世纪的脑白质切除术曾被视为治疗精神疾病的重要突破，却因为对大脑的粗暴破坏，成为医学史上极具争议的治疗方式。
- 随着精神类药物的发展，医生逐渐拥有了更安全、更容易推广的治疗手段，但药物仍然无法帮助所有患者。
- 从经颅磁刺激到脑深部电刺激，神经调控技术正在尝试以更加精准的方式干预大脑活动，为难治性精神疾病提供新的可能。
[20:35] 我们真的知道抑郁症是怎么产生的吗？
- 过去的神经科学更多依靠脑成像和行为观察寻找相关性，却很难证明某个神经环路是否真正导致了特定情绪或行为。
- 与癌症等疾病不同，精神疾病目前仍然缺少被广泛用于临床诊断的客观生物学指标，诊断很大程度上依赖量表和医患交流。
[30:06] 用一束光控制大脑，光遗传学如何做到？
- 科学家从藻类中发现了能够响应光刺激的蛋白，并尝试将这种能力引入原本不具备感光能力的神经细胞。
- 借助病毒载体将光敏蛋白送入特定神经元，再通过植入光纤进行刺激，研究者能够以很高的时间精度控制特定神经环路的活动。
- 光遗传学让大脑研究从被动观察迈向主动干预，科学家可以通过打开或关闭特定神经环路，进一步验证它们与行为之间的因果关系。
[37:35] 小鼠实验里的《盗梦空间》：光遗传学可以唤醒恐惧记忆吗？
- 科学家先标记小鼠经历恐惧时活跃的神经细胞，再利用光刺激重新激活它们，让小鼠在安全环境中也表现出恐惧反应。
- 光遗传学能够帮助研究者验证特定神经环路与焦虑、恐惧、抑郁样行为之间的联系，而不只是观察它们是否同时出现。
[42:43] 抑郁症不只是化学失衡，大脑还有哪些秘密？
- 胡海岚团队通过光遗传学研究发现，外侧缰核中特定的异常放电模式能够诱发小鼠的抑郁样行为，为理解抑郁症提供了神经环路层面的解释。
- 氯胺酮等快速起效的抗抑郁药物能够影响相关神经环路的活动，这些研究也为理解药物作用机制提供了新的线索。
[53:28] 人类的负面情绪在进化中可能提供了某些生存优势
- 我们习惯用"焦虑"概括一种情绪，但实际上呼吸急促、回避行为和主观感受可能分别由不同的神经环路调控。
- 面对恐惧，有的人会逃跑，有的人则会僵住不动，这些看似矛盾的反应可能对应不同的神经活动和进化形成的生存策略。
- 焦虑和恐惧本身并非毫无价值的负面情绪，它们在进化过程中帮助人类应对危险，真正复杂的是如何判断正常情绪与疾病之间的界限。
[01:02:00] 当人类可以操控大脑，我们还有自由意志吗
- 通过调控下丘脑中与进食相关的神经元，科学家能够改变小鼠的进食行为，甚至让已经吃饱的小鼠继续寻找食物。
- 这些实验揭示，饥饿感与进食行为并不完全依赖主观意志，而是受到大脑中特定神经环路的深刻影响。
- 在进食障碍等疾病的治疗中，即使通过神经调控改变了患者的行为，也不代表医生已经理解或解决了疾病背后复杂的心理与生理问题。
[01:08:05] 从实验室走向临床，还有多远的距离？
- 光遗传学的重要价值不只是直接操控神经元，还在于帮助科学家发现与疾病有关的神经环路，从而为新药研发和其他神经调控技术提供靶点。
- 在动物身上能够精准操控某个神经环路，并不意味着同样的方法可以直接用于人类，技术安全性、个体差异和大脑复杂性仍然是重大障碍。
- 未来精神医学可能逐渐从根据症状进行诊断和治疗，转向结合神经环路及生物学机制，对不同患者进行更加个体化的干预。
[01:22:40] 焦虑的人越来越多，我们真的更容易生病了吗？
- 越来越多人开始关注焦虑、抑郁和 ADHD，但诊断数量的变化也可能与公众认知提高、诊断方式变化和社会环境有关。
- 精神状态往往存在连续的光谱，正常与异常之间并没有绝对清晰的界限，简单的疾病标签也难以概括一个人复杂的精神世界。
- 《照亮破碎之心》展现了科学解释的力量，也提醒我们，即使能够测量和干预大脑活动，患者独特的感受、经历和人格仍然值得被理解和尊重。
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10 月 18 日，我们想在硅谷做一场有点不一样的 AI 活动。
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