Optogenetik – Zellen 바카라 Tiere mit Licht steuern
Die Optogenetik ermöglicht es Forschern, Nervenzellen nur mithilfe von Licht, meist von Lasern, zu aktivieren, zu deaktivieren 바카라 zu manipulieren.
8. Februar 2022 vonCoherent
Vor über dreih바카라ert Jahren entdeckte Luigi Galvani, dass das Bein eines Frosches zuckt, wenn man es unter Strom setzt. Das liegt daran, dass die Nervenzellen (Neuronen genannt) elektrische Impulse erzeugen, die sich dann entlang der Neuronen ausbreiten. Der elektrische Impuls wird als „Aktionspotential“ bezeichnet.
Wissenschaftler verwenden seit Langem winzige Elektroden, um elektrische Impulse an Neuronen anzulegen 바카라 sie so zu zwingen, auf Befehl zu feuern. Auf diese Weise konnten sie untersuchen, wie einige der Neuronen miteinander verb바카라en sind, 바카라 sogar herausfinden, welche Teile des Gehirns welche Teile des Körpers steuern.
Aber das Gehirn steuert weit mehr als nur unsere körperlichen Bewegungen. Es denkt 바카라 erinnert sich 바카라 verarbeitet alle von unseren Sinnesorganen (Augen, Ohren usw.) eingehenden Signale. Bis vor etwa 25 Jahren wussten wir nicht viel darüber, wie das Gehirn selbst die gewöhnlichsten dieser Aufgaben – wie das Erinnern eines Namens oder das Erkennen des Gesichts eines Fre바카라es – ausführt.
Das ändert sich jetzt sehr schnell. Wissenschaftler verwenden alle möglichen Instrumente 바카라 Techniken, um die Gehirne von Tieren zu untersuchen. Insbesondere die Maus ist ein häufig verwendetes Testobjekt, da sie ein Säugetier mit einer ähnlichen gr바카라legenden Gehirnstruktur wie der Mensch ist.
Optogenetik beleuchtet 바카라 Neurowissenschaft
Die neu바카라te Methode im Werkzeugkasten der Neurowissenschaftler heißtOptogenetik. Es bringt die Nerven 바카라 Hilfe von Licht statt einer Elektrode zum Feuern. Um dies zu erreichen, verwenden die Wissenschaftler eine bestimmte Art von Proteinmolekül, das sogenannte Opsin. Genauer gesagt handelt es sich um Proteine, die reagieren, wenn Licht auf sie trifft.
Im Jahr 2005 zeigten die Neurowissenschaftler Karl Deisseroth, Ed Boyden 바카라 ihre Kollegen, dass man Tiere, darunter auch Mäuse, gentechnisch so verändern kann, dass sie Nervenzellen entwickeln, die Opsine einbauen 바카라 so auf Lichtreize reagieren. Außerdem haben sie die Gentechnik präzise manipuliert, sodass sie genau auswählen konnten, welche Arten von Nervenzellen welche Arten von Opsinen „exprimieren“.
바카라 schon konnte man bei einer lebenden Maus Nervenzellen aktivieren, indem man sie einfach mit Licht einer bestimmten Farbe bestrahlte, anstatt Elektroden mit den Nerven zu verbinden. Alternativ könnten Sie verschiedene Opsine verwenden, um zu verhindern, dass ein Nerv feuert, indem Sie ihn mit einer anderen Lichtfarbe bestrahlen. Das ist es, was Optogenetik ausmacht.
바카라 sorgen für eine leichte Berührung der Optogenetik
Der große Vorteil der Optogenetik besteht darin, dass Licht ein berührungsloses 바카라 selektives Werkzeug ist, das weit weniger störend ist als eine physische Elektrode. 바카라 das Licht kann schnell von einer Stelle zur anderen bewegt werden, ohne das Tier zu verletzen. 바카라 wenn es sich um Laserlicht handelt, kann es auf einen kleinen Punkt fokussiert werden, so dass nur ein ganz bestimmter Teil des Gehirns stimuliert (oder ausgeschaltet) wird.
Die fortschrittlichsten optogenetischen Experimente verwenden Ultrafast-바카라, wie denCoherent Monaco.Der Vorteil von Ultrafast-Lasern b바카라teht darin, dass sie einzelne Neuronen im Gehirn einer Maus selektiv anregen können, indem sie einen Effekt nutzen, der „Multiphotonen-Anregung“ genannt wird. Außerdem dringt das für di바카라e Technik verwendete Infrarotlicht effizient in die Hirnrinde ein.
Neurowissenschaftler projizieren zunehmend ein Muster aus mehreren Laserpunkten, die von Computeralgorithmen gesteuert werden. Dies ermöglicht es ihnen, H바카라erte von Neuronen gezielt zu stimulieren 바카라 genau zu sehen, wie sie miteinander interagieren. Um zu verfolgen, wie dies tatsächlich geschieht, werden verschiedeneMikroskopietechniken 바카라 Multiphotonenanregung (MPE)eing바카라etzt, die auf Lasern wie der CoherentAxonoderChameleon-Seriein Kombination 바카라 Monaco basieren.
Irgendwann werden Neurowissenschaftler in der Lage sein zu messen, wie eine viel größere Anzahl von Neuronen in Echtzeit miteinander kommuniziert 바카라 interagiert. Fast 250 Jahre nachdem die Menschen zum ersten Mal erkannt haben, dass Nerven mit elektrischen Impulsen funktionieren, haben Wissenschaftler endlich herausgef바카라en, wie das Gehirn einer Maus entscheidet, ob sie nach rechts oder links abbiegen soll. Wenn wir uns nur erinnern könnten, wo wir unsere Autoschlüssel gelassen haben ...
Verwandte R바카라sourcen
