光遗传学将基因操控和简单的光脉冲结合了起来。过去几年里，它使得操控大脑细胞成为可能，精准性令人惊讶，可以改变大脑活动，甚至改变实验动物的行为。

　　如今，随着科学家们探求该技术的潜在应用，他们开始不再局限于大脑。最近，《循环：心率失常及电生理学》（Circulation: Arrhythmia & Electrophysiology ）杂志上的一项研究证明了，低能蓝光脉冲是如何用来刺激心脏组织跳动的。研究人员说，这代表了向制造新型更高效更精确的起搏器进军的第一步。少数光敏感细胞可以用作心脏节律的“指挥”，创造出一个源自患者自身细胞的生物起搏器。

　　光遗传学包括利用遗传工程人造细胞，这些细胞具有光敏感蛋白，因而，科学家可以用光来激活它们。把光遗传学作为临床工具使用的其中一个障碍就是，得要将相关基因转入细胞内。为了避开这个问题，进行当前研究的研究人员决定，利用心肌细胞间的紧密通讯。因为这些细胞通过细胞连接彼此相连，所以它们会同步跳动。美国纽约州立大学石溪分校（SUNY Stony Brook）的生物工程学家爱米利娅·恩特切娃（Emilia Entcheva）领导了该项研究。

　　恩特切娃说，不用必须对每个心脏细胞进行修饰以对光反应，只要注射少数光敏感供体细胞，并让这些细胞与正常组织的跳动相结合相协调，这是可能的。

　　为了测试该方法，研究人员人造了光敏感细胞系，并将它们与心脏细胞结合。用光刺激，该杂合细胞群就会波状收缩，与电脉冲一致。

　　恩特切娃说，她设想，采集患者细胞并通过遗传改造使它们变得对光有反应，通过注射足量经过修饰的细胞——她估计为50万，或者几毫米组织（所含有的细胞数量），就应该足够了——调整整个心脏节律就成为可能。她说，光比电耗费的能量少，却可以提供“前所未有的在时间和空间上的改变”——以心脏特殊部位为靶标时，这是一个优势。她说，传送光最可能的方式是通过细纤维光纤。

　　作为一种研究工具，该技术有更直接的应用，可以探索心脏细胞的工作方式，或者帮助测试药物对心脏可能的副作用。恩特切娃说，光能够实现比现有方法更为高通量的筛选（high-throughput screening），而这依赖于电极对细胞的刺激。米格尔·王尔德拉伯纳（Miguel Valderrábano）是休斯顿卫理公会医院（Methodist Hospital in Houston）的一名心脏病学家，他说，过去数十年里，科学家一直在致力于研究新型生物起搏器，这种起搏器通常含有一些经过了遗传改造的细胞，它们能以一种特殊方式自发跳动。人造对光反应的细胞是一个有趣的新策略。他说：“在生物起搏领域，这肯定是一个概念性的突破。

　　就像其他方法一样，该技术也面临重大障碍——比如，要确定起搏器细胞与正常细胞恰当地进行了整合。尽管从理论上讲生物起搏器很诱人，但是，它们必须证明自身与久经考验的电子装置相比有着明显的优势。“要优于常规起搏器，生物起搏器前途坎坷，”王尔德拉伯纳说。