Aivot jatkuvasti muuttuvassa ja sopeutuminen uusiin ärsykkeisiin. Tämä vaikeuttaa tehdä tutkimusta. Tutkija on joko uhrata eläimen nähdä miten aivot oli diskreetti vaiheessa tai tutkia sitä elävässä hiiri, voi manipuloida ja tutkia sitä hyvin helposti. Se toimii hieman kuten Heisenberg epävarmuus periaate: yksi on uhrattava yksi vastaus saadakseen toiseen. Ihannetapauksessa tiedemies haluaisi mitata aivojen aktiivisuutta elävässä eläimessä, kun muuttamatta sen kokeellisesti, ja tehdä tämän pitkäksi aikaa nähdä, miten se muuttuu.

Tämä on aivojen integroitua teknologiaa

luoda näitä pieniä johdot, tutkijat ensin tehty suuri kokoelma putket kutsutaan macrotube useita komponentteja. Tämä sisältää materiaalit luotaa pieniä osajoukkoja tai jopa yksittäisten neuronien, kevyt kuljettava komponentti optogenetically aktivoida tiettyjä soluja kohteisiin, ja onttoja putkia lääkkeiden luovuttamiseksi. Käyttämällä terminen piirustus prosessi, macrotube venytetään, kunnes kerääminen johdot on suuruusluokkaa 400 hieman leveämpi kuin ihmisen hius. Organisaatio säilyy, mutta jokainen komponentti on pienennetty. Uusi johto on 100 200 kertaa pienempi kuin alkuperäinen macrotube. Jos ajatus terminen piirustus prosessi on vähän sekava, katsomalla tämän videon, miten nauha karkkia esitetään, voi auttaa.

Osoittaakseen, että he pystyivät menestyksekkäästi lääkeaineiden antamiseen tämän järjestelmän avulla, injektoidun CNQX kautta hallow putket microtube. CNQX on AMPA ja kainaattireseptorilla antagonisti, tämä lopettaisi hermosoluja ampumista kun valo aktivointi. Ne osoittavat, että ennen injektiota, he saavat vastauksen optogenetiikka stimulaation (katsottuna edellä ja äärimmäisenä vasemmalla paneeli täällä). Sen jälkeen CNQX injektio, he näe mitään vastausta valoa neuronien, mikä osoittaa, että suonensisäisten huumeiden toiminut. Tunnin kuluttua lääkkeen kului pois ja neuronien vastasi uudelleen aktivointia.

Hyökätä tämän ongelman, tutkijat MIT on kehittänyt erityisen tapa mitata ja manipuloida hiiren aivoissa. He käyttävät ohut lanka, jonka avulla ne voivat optogenetically aktivoida solujen, mitata solujen toimintaa yhdellä hermosolun tasolla ja käyttävät huumeita. Tämä on istutetaan pään hiiri, kun se on hereillä ja käyttäytyy normaalisti. Johdin myös Miehet Canada Goose Chateau Parka Harmaa Stockmann luotettavaa tietoa niin kauan kuin 2 kuukautta. Kun kaikki nämä piirteet, tutkijat voivat tehdä pitkittäistutkimuksissa jotka ovat fysiologisesti relevantti ja antaa realistisen kuvan pitkäaikaisen aivojen toimintaa ja kehitystä.

Ensimmäinen kuva on peräisin tarkastelun paperin Herrera Adamantidis. Kuvat vaijerin yhdessä datan peräisin Canales et al. paperia Nature Biotechnology.

on paljon potentiaalia tätä tekniikkaa, että voi olla mahdollista myös tulevaisuudessa. Kun valokuidut tullut kehittyneempiä, voisimme ottaa kuvia tai jopa videoita solujen, miten dynamiikkaa hermosolujen ryhmät ovat muuttuneet. Vaikka se veisi paljon kaistanleveyttä ja mahdollisesti vaivata hiiri, käyttäen useampia johto kerrallaan antaisi meille mahdollisuuden nähdä, miten eri alueilla aivoissa muutoksen reaktiona samanlaisia ​​ärsykkeisiin. Se voisi myös osoittaa meille, miten alueet ovat vuorovaikutuksessa. Käyttämällä tätä tekniikkaa katsomaan pinnan alapuolelle aivot, jos voimme estää vakavia vaurioita, voi loistaa valo sisäkorvan toiminnasta vaikeampi tutkia alueita. Mikä on hauskaa, uutta tiedettä ilman datan takaisin se? Ensimmäisessä kuvassa kuvassa, tutkijat halusivat osoittaa, että ne voivat aktivoida neuronit, neuronien vastaisi, ja mikroelektrodi voisi vastausten tallentamiseksi. He käyttivät hiiriä, jotka ekspressoivat channelrhodopsin ohjaa thy1 promoottori. Thy1 ilmentävät solut ovat useimmat neuronien ja monia muita soluja ulkopuolella aivoihin. Alla olevassa kuvassa neuronien reagoida nopeasti Valoaktivoinnissa. Kun valo ärsyke, merkitty siniset pisteet yläreunassa, neuronien olisi tulipalo aktiopotentiaalin. Neuronit vastaisi valo ärsyke jopa 2 kuukauden kuluttua implantaation mikroelektrodi.

Perinteiset koettimet ovat melko jäykkiä, ja voi aiheuttaa kasautua arpikudosta ja aivovaurioita kuin hiiri liikkuu ympärillä. Täällä, tutkijat käyttivät polymeerejä, jotka ovat joustavampia, jotta niiden koettimien pehmeämpi ja joustavampi. Koettimet teki paljon vähemmän vahinkoja kuin perinteiset antureista ja annettiin tutkijoille mahdollisuuden tutkia samaa hiiren jopa 2 kuukautta. Yhdistämällä nämä tekniikat, ja mahdollistaa pitkiä tutkimuksia avulla neurotieteilijät tutkia yksittäisiä neuronien koska ne liittyvät suurempia piirejä ja järjestelmiä. Kuten käyttäytymistä muuttaa, huumeet lisätään, ja solut aktivoituvat, ne voivat määrittää, mitä neuronit muuttavat ampumisen malleja ja voi olla vastuussa järjestelmätason muutoksia. Integroiva teknologian kuten tämä on kyky muuttaa suhtautumistamme Käyttäytymistutkimuksia hiirissä, ja miten me tutkimme aivoihin.

Siitä on vasta muutaman kuukauden ja olen jo haluat päivittää sinulle jotain merkitystä aikaisemman postauksen optogenetiikka. Tänään aiomme puhua siitä, miten optogenetiikka käytetään yhdessä muiden tekniikoiden uuden integroidun teknologian, joka mahdollistaa tutkimuksen aivojen monista eri näkökulmista.

Miehet Canada Goose Chateau Parka Harmaa Stockmann