Magnetogenetics： remote non-invasive magnetic activation of neuronal activity with a magnetoreceptor

象 optogenetics 和深大脑的刺激那样的当前的 neuromodulation 技术正在转变基本、翻译的神经科学。然而，自从光纤维或电线电极的外科的培植被要求，这二条 neuromodulation 途径是侵略的。这里，我们发明了联合与遥远的磁性的刺激的 magnetoreceptor 的基因指向的非侵略的 magnetogenetics。神经原的非侵略的激活被外长的 magnetoreceptor 的 neuronal 表示完成，铁硫簇集会蛋白质 1 (Isca1 ) 。在 HEK-293 房间和表示这 magnetoreceptor 的有教养的海马趾的神经原，一个外部磁场的申请以一种可再现、可逆的方式导致了膜去极和钙流入，作为由 ultrasensitive 显示了荧光灯钙指示物 GCaMP6s。而且， neuronal 活动的 magnetogenetic 控制可能依赖于磁场和展览在反应上的方向，为外部磁场的离开反应模式适用。这 magnetoreceptor 的激活能动摇神经原并且得到行动潜力的火车，它能在记录的整个房间的补丁夹钳与一个遥远的磁场重复地被触发。在在 myo-3-specific 肌肉房间或 mec-4-specific 神经原表示这 magnetoreceptor 的转基因的 Caenorhabditis elegans，外部磁场的申请触发了蠕虫的肌肉收缩和退却行为，肌肉房间和触摸受体神经原的磁铁依赖者激活的陈述语气分别地。在 optogenetics 上的 magnetogenetics 的优点是它的独占的非侵略的、深穿入，长期的连续 dosing，无限的可接近性，空间一致性和相对安全。象通过了十年长的改进的 optogenetics 一样，与连续修正和成熟， magnetogenetics 将重塑 neuromodulation 工具箱的当前的风景并且将象另外的生物科学一样有大量应用到基本、翻译的神经科学。我们想象 magnetogenetics 的新年龄正在来。