東北大学大学院生命科学研究科の八尾寛教授らの研究グループは、ラット脳の神経細胞活動のオンオフを近赤外光により制御することに成功しました。

光感受性機能タンパク質を神経細胞に作らせ、光のオン?オフで神経細胞の活動をコントロールする技術は、光遺伝学（オプトジェネティクス）とよばれ、生きている動物の狙った神経細胞の活動だけを、自由自在に変化させることができ、脳機能研究に大きな革新をもたらしてきました。しかし可視光は生体組織において吸収され、減衰してしまうため、脳の中まで信号を送ることは難しく、光ファイバーなどを脳の奥深く差し込む必要がありました。一方、近赤外光は、可視光に比べ組織透過性に優れているので、体表から脳の中まで信号を送ることができます。しかし、この信号を受け取る仕組みが今までありませんでした。本研究グループは、可視光に高感度のチャネルロドプシンとランタニドナノ粒子（レアメタル元素からなる。近赤外光を吸収し、青、緑、赤などの可視光を発光する性質を持つ）を組み合わせることで、近赤外光による神経細胞活動のオン?オフ制御に成功しました。本研究は、ともに最先端のナノ科学と生命科学の融合の成果です。この研究成果は、自然科学?臨床科学の総合オンライン誌Scientific Reports に掲載されました。

神経細胞の近赤外光制御
（左）近赤外光を外から照射すると、脳内に投与したランタニドナノ粒子(LNP)を光らせることができる。（右）この光でチャネルロドプシンを活性化することにより、神経細胞を活動させることに成功した。

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