اپتوژنتیک: کنترل نورون ها با فوتون ها

یک حوزه پیشرفته علوم اعصاب از نور برای درک نحوه کار مغز و ایجاد ابزارهای جدید برای درمان بیماری استفاده می کند.

اپتوژنتیک: کنترل نورون ها با فوتون ها

دو هزار سال پیش ، مصریان باستان می دانستند که ضربات الکتریکی ماهی اژدر ، وارد شده به بدن ، می تواند تسکین دهنده درد باشد. دویست سال پیش ، پزشکان فهمیدند که تحریک الکتریکی ستون فقرات قورباغه می تواند انقباض عضلانی را کنترل کند. امروزه ، الکتروتراپی زمینه های بسیاری از درمان ها ، از ضربان ساز قلب گرفته تا کنترل درد است.

یک ایده روشن - پروتئین های مهندسی شده ژنتیکی برای مطالعه نورون ها با استفاده از نور

یک ایده روشن - پروتئین های مهندسی شده ژنتیکی برای مطالعه نورون ها با استفاده از نور

در علوم اعصاب ، ابزارهایی برای کنترل فعال سازی و غیرفعال سازی سلولهای عصبی منفرد برای دستیابی به بینش در مورد عملکردها و خصوصیات آنها بسیار مهم است. اکنون ، دانشمندان انواع جهش یافته ای از یک پروتئین غشایی را تولید کرده اند که می تواند به طور موثر نورون ها را هنگام روشن شدن ساکت کند. با استفاده از نور سبز و قرمز به ترتیب می توان اثر خاموش کننده را به سرعت روشن و خاموش کرد ، و ابزاری پیچیده تر از آنچه در حال حاضر موجود است را فراهم می کند.

میدان های مغناطیسی برای تعدیل سیستم عصبی

اگرچه تحریک هدفمند نورون ها از طریق میدان های مغناطیسی ممکن است به نفع تحقیقات علوم اعصاب و پزشکی باشد ، اما برخی از رویکردها بحث و جدال برانگیخته اند.

تحقیقات علوم اعصاب در سالهای اخیر به سرعت رشد کرده است ، حداقل تا حدودی ناشی از ظهور ابزارها و تکنیکهایی است که دانشمندان را قادر به طرح سوالات آزمایشی می کند که چندی پیش غیرقابل پاسخ بودند. روش های تحریک فعالیت در سیستم های عصبی مدل های حیوانات زنده ثابت شده است به ویژه برای شبکه های نقشه برداری ، کاوش روابط ساختار عملکرد و اتصال فیزیولوژی به رفتار.  

بافت عصبی

نوروفوتونیک

فناوری های نوری جدید برای تصویربرداری و دستکاری ساختار و عملکرد مغز از تجسم اندامک های داخل سلولی و مجموعه های پروتئینی تا تحقیقات ماکروسکوپی غیر تهاجمی فعالیت قشر در افراد انسانی این روش ها و برنامه ها به سرعت در حال رشد هستند و پیشرفت های عمیقی در درک پدیده های مغزی مانند تحریک پذیری الکتریکی ، همکاری عصبی ، سیگنالینگ عصبی عروقی ، فعالیت متابولیکی و همودینامیک در سلامت و بیماری ها دارند. در رابط بینایی و علوم اعصاب ، Neurophotonics پیشرفت در فناوری نوری قابل استفاده برای مطالعه مغز و تأثیر آنها بر برنامه های اساسی و علوم اعصاب بالینی را پوشش می دهد. 

اپتوژنتیک

اپتوژنتیک

مقدمه ای در اپتوژنتیک

برنامه های فعلی و آینده اپتوژنتیک

برنامه های اپتوژنتیک

اپتوژنتیک در مدل های زیست شناسی سلولی و بیماری های انسانی

تصویربرداری با کمک لیزر از سلولهای مغز در حین یادگیری

این تیم آزمایشی را طراحی کردند که در آن مغز موش ها را یاد گرفتند تا یاد بگیرند که یک گلوله مواد غذایی را دراز کنند و از آنها استفاده کنند تا شواهدی برای تئوری یادگیری مبتنی بر موتور ارائه دهند که به اعتقاد آنها می تواند به انواع دیگر یادگیری نیز گسترش یابد.

شواهد جدید نشان می دهد که مناطق مختلف مغزی برای یادگیری مهم هستند

در زمینه علوم اعصاب از این پیشنهاد حمایت می شود که اگرچه مناطق خاصی از مغز وجود دارد که به طور خاص برای انجام وظایف خاص سازگار شده اند ، دانشمندان باید برای درک کامل عملکردهای مغز ، مغز را به عنوان یک کل در نظر بگیرند.

علوم اعصاب

علوم اعصاب مربوط به تمام جنبه های علمی سیستم عصبی از جمله عناصر مولکولی ، سلولی ، عملکردی و ساختاری و همچنین جنبه های تکاملی ، پزشکی و محاسباتی است. چند نمونه از مناطق اصلی مورد مطالعه عبارتند از:

الگوهای سیگنالینگ عصبی و اتصال آکسونی

رشد عصبی و عملکرد بیولوژیکی

شکل گیری مدار عصبی و نقش عملکردی در بازتاب ها ، حس ، حافظه ، یادگیری و پاسخ عاطفی 

علوم اعصاب

تحریک نوری سلولهای عصبی الکتریکی و بیولوژیکی را بهم متصل می کند