三项新实验彰显出了光遗传学（Optogenetics）的力量——一种遗传工程，可以让科学家们用光来操控大脑细胞。

　　斯坦福大学的卡尔·德斯洛斯（Karl Deisseroth）及其同事们利用光来触发并接着减缓小鼠的社交不足，社交不足常表现在自闭症中。研究人员以大脑中高度进化的一个部位为靶标——这个部位叫做前额叶皮层（prefrontal cortex），与大脑其他区域联系紧密，跟规划、执行、个性和社交行为有关。他们对细胞进行了工程改造，使其对特定波长的光的反应变得要么活性过度，要么活性不足。

　　据斯坦福大学的一篇报道称：

　　在焦虑水平、四处活动的倾向或者对新事物的好奇的测试中，实验小鼠与正常小鼠没有差异。但是，该团队观察到，通过光遗传学刺激了内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex）兴奋性的那些小鼠，几乎丧失了与他们周围小鼠接触交流的所有兴趣。（正常小鼠对彼此表现得就好奇多了。）

　　这些发现支持了解释自闭症和精神分裂症（schizophrenia）神经发育缺陷的一个理论：在这类紊乱中，大脑各部位的连接方式使得大脑过度活跃，或者对过度刺激极度敏感。这可能解释，为什么许多自闭症儿童对喧闹声或者其他环境刺激十分敏感。

　　“增强他们的兴奋性神经细胞很大程度上破坏了他们的社交行为，”德斯洛斯说，[他是精神病与行为学以及生物工程学的副教授，也是该研究的高级作者]。另外，这些小鼠的大脑表现出的伽马震荡（gamma-oscillation）模式与在许多自闭症患者和精神分裂症患者中观察到的一致。“当你提高内侧前额叶皮层中兴奋性细胞的激发可能性，就可以立刻看到伽马震荡增加，就像是如果这种兴奋/抑制平衡的改变真的相关，可以进行预测到的那样。”

　　在来自日本的第二项研究中，研究人员在小鼠下丘脑（hypothalamus）里人造了一种特殊类型的神经元，而下丘脑是调节睡眠的大脑部位，他们以此利用光遗传学使小鼠入睡。给予这些神经元光照就可以抑制其活性，让小鼠进入无梦睡眠，即非快速眼动（non-REM）睡眠。该研究发表在最近的《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）上。它可能会有助于我们理解发作性睡眠病（narcolepsy）——一种突然的睡眠发作紊乱症。

　　第三个研究小组利用光遗传学扰乱了小鼠睡眠，而不是让其入睡，这样就可以影响它们的记忆。先前的研究已经表明，睡眠对于巩固或存储记忆很重要，并且，以睡眠缺陷为特征的疾病通常也具有记忆缺陷，像是睡眠呼吸暂停症（sleep apnea）。但是，要分析更加细微的干扰对睡眠的影响一直很难。

　　该项新研究表明，“不考虑睡眠总量，对巩固记忆来说，某个最小单位的连续睡眠很关键，”作者在论文中写道。该论文在线发表在最近的《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。

　　研究人员利用遗传工程人造了一组对光敏感的神经元，它们参与睡眠和苏醒之间的转换。利用10秒钟的脉冲光照刺激这些细胞就可以让小鼠的睡眠过程断断续续，但是不影响总睡眠时间或睡眠质量以及睡眠构成。

　　据斯坦福大学的一份新闻稿称：

　　在人为影响小鼠睡眠之后，研究人员让它们执行一项任务。在这项任务中，研究人员把它们放在一个盒子里，里面有两个物体：一个它们以前接触过，而另一个是全新的。啮齿类动物（rodent）有探究新鲜事物的天性，所以，如果它们在新物体上花费了更多的时间，那么就说明，它们还记得另外一个现在已经熟悉的物体。在这个实验中研究人员发现，与熟悉的物体相比，睡眠断断续续的小鼠探究新物体的时间并没有更长——而对照组小鼠却更长——这表明它们的记忆受到了影响。

　　这些发现，“指出了睡眠的一个特有特征——连续性——对记忆很关键，”[斯坦福大学生物学教授、该研究的作者之一H·克雷格·海勒（H. Craig Heller）]说。