2025年大學(xué)《神經(jīng)科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——光電刺激技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪種激光器最適合進(jìn)行深部組織的光電刺激？A.紅外激光器B.綠色激光器C.藍(lán)色激光器D.紫外激光器2.光遺傳學(xué)技術(shù)中，用于傳遞光的基因載體主要是？A.質(zhì)粒DNAB.病毒載體C.RNA干擾D.表觀遺傳修飾3.下列哪種光敏蛋白可以被藍(lán)光激活？A.Channelrhodopsin-2(ChR2)B.ArchTC.Halorhodopsin(NpHR)D.ClathrinLightChain(Clorp)4.光聲成像技術(shù)主要利用了哪種物理現(xiàn)象？A.光的散射B.光的吸收C.光的反射D.光的透射5.光電刺激技術(shù)相比傳統(tǒng)電刺激的優(yōu)勢(shì)之一是？A.刺激強(qiáng)度更高B.刺激精度更低C.組織損傷更小D.適用范圍更窄6.在神經(jīng)科學(xué)研究中，光遺傳學(xué)技術(shù)主要用于？A.研究神經(jīng)元的電生理特性B.研究神經(jīng)遞質(zhì)的釋放C.研究神經(jīng)環(huán)路的功能D.研究神經(jīng)元的基因表達(dá)7.光熱療法在神經(jīng)科學(xué)研究中主要應(yīng)用于？A.神經(jīng)元興奮B.神經(jīng)元抑制C.炎癥調(diào)節(jié)D.肌肉收縮8.光遺傳學(xué)技術(shù)面臨的倫理挑戰(zhàn)之一是？A.光敏蛋白的毒性B.基因編輯的安全性C.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利D.以上都是9.下列哪種技術(shù)不屬于光電刺激技術(shù)？A.光遺傳學(xué)B.光聲成像C.電生理記錄D.光熱療法10.光電刺激技術(shù)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向是？A.開(kāi)發(fā)新型光敏蛋白B.提高光刺激的精度C.擴(kuò)大臨床應(yīng)用范圍D.以上都是二、填空題1.激光的產(chǎn)生機(jī)制是受激輻射，其中原子處于______能級(jí)時(shí)，最容易發(fā)生受激輻射。2.光遺傳學(xué)技術(shù)結(jié)合了______和______兩大技術(shù)。3.光聲成像技術(shù)結(jié)合了______和______兩種成像技術(shù)。4.光敏蛋白的______決定了其可以被哪種顏色的光激活。5.光電刺激技術(shù)的安全性評(píng)估需要考慮的主要參數(shù)包括______、______和______。6.腦機(jī)接口技術(shù)利用光電刺激技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)______和______。7.光電刺激技術(shù)在神經(jīng)疾病治療中的應(yīng)用，例如利用光遺傳學(xué)技術(shù)控制______釋放，從而治療帕金森病。8.光遺傳學(xué)技術(shù)中，常用的基因載體是______病毒。9.光電刺激技術(shù)的精確性主要取決于______和______。10.光電刺激技術(shù)的發(fā)展，需要解決______、______和______等關(guān)鍵問(wèn)題。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述光遺傳學(xué)技術(shù)的原理。2.比較光遺傳學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)電刺激技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述光聲成像技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)研究中的應(yīng)用。4.討論光電刺激技術(shù)在神經(jīng)疾病治療中的應(yīng)用前景。四、論述題1.設(shè)計(jì)一個(gè)利用光遺傳學(xué)技術(shù)研究海馬體齒狀回顆粒細(xì)胞突觸可塑性的實(shí)驗(yàn)方案。2.討論光電刺激技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)研究中面臨的倫理挑戰(zhàn)以及應(yīng)對(duì)策略。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.A4.B5.C6.C7.C8.D9.C10.D二、填空題1.激發(fā)2.基因工程，光學(xué)技術(shù)3.光學(xué)，超聲4.光譜最大吸收峰5.光強(qiáng)，光子能量，照射時(shí)間6.感知控制，運(yùn)動(dòng)控制7.多巴胺8.AAV9.光源精度，光導(dǎo)纖維精度10.光敏蛋白的特異性，光刺激的時(shí)空精度，臨床應(yīng)用的安全性三、簡(jiǎn)答題1.光遺傳學(xué)技術(shù)是將表達(dá)光敏蛋白的基因通過(guò)病毒載體等手段轉(zhuǎn)導(dǎo)到目標(biāo)神經(jīng)元，使神經(jīng)元在光照下產(chǎn)生膜電位變化，從而實(shí)現(xiàn)光控神經(jīng)元興奮或抑制的一種技術(shù)。2.光遺傳學(xué)技術(shù)：優(yōu)點(diǎn)是精度高，可以精確控制特定神經(jīng)元的活性；缺點(diǎn)是技術(shù)操作復(fù)雜，需要基因工程改造，可能存在免疫反應(yīng)等。傳統(tǒng)電刺激技術(shù)：優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是精度較低，難以精確控制特定神經(jīng)元。3.光聲成像技術(shù)利用激光照射組織，組織對(duì)激光的吸收和散射產(chǎn)生超聲信號(hào)，通過(guò)探測(cè)超聲信號(hào)可以獲取組織結(jié)構(gòu)和功能信息。在神經(jīng)科學(xué)研究中，光聲成像技術(shù)可以用于可視化神經(jīng)遞質(zhì)、血管血流等，以及監(jiān)測(cè)光電刺激引起的血流變化。4.光電刺激技術(shù)在神經(jīng)疾病治療中的應(yīng)用前景廣闊，例如利用光遺傳學(xué)技術(shù)控制神經(jīng)遞質(zhì)釋放，可以治療帕金森病、癲癇等疾病。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，光電刺激技術(shù)有望成為神經(jīng)疾病治療的重要手段。四、論述題1.實(shí)驗(yàn)方案：*實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：選擇成年雄性小鼠。*基因改造：將表達(dá)ChR2的AAV病毒注射到小鼠的海馬體齒狀回，使顆粒細(xì)胞表達(dá)ChR2。*光刺激：在行為學(xué)實(shí)驗(yàn)或腦切片實(shí)驗(yàn)中，使用藍(lán)光照射表達(dá)ChR2的顆粒細(xì)胞。*信號(hào)記錄：使用電生理記錄技術(shù)記錄顆粒細(xì)胞的放電活動(dòng)，或使用鈣成像技術(shù)記錄細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度變化。*數(shù)據(jù)分析：分析光刺激前后顆粒細(xì)胞的放電頻率或鈣離子濃度變化，評(píng)估突觸可塑性。2.倫理挑戰(zhàn)及