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  • 光遗传学是其中用于光敏蛋白的基因被引入到特定类型的脑细胞,以监测和精确地利用光信号控制它们的活性的技术。

    光遗传学是其中用于光敏蛋白的基因被引入到特定类型的脑细胞,以监测和精确地利用光信号控制它们的活性的技术。

    麦戈文研究所的形象礼貌。

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用灵魂光遗传学

光遗传学是其中用于光敏蛋白的基因被引入到特定类型的脑细胞,以监测和精确地利用光信号控制它们的活性的技术。

该峰的实验室已开发出新一代的光遗传系统,用于神经元的非侵入性的刺激。


记者联系

朱莉普赖尔
电子邮件: jpry要么@mit.edu
电话:617-715-5397
麦戈文脑研究所

光遗传学 已经彻底改变了神经生物学,使研究人员能够使用光来激活或经基因修饰以表达光敏信道去活的神经元。这种能力来操纵神经元活动已经允许因果特定神经元的功能的测试,同时还具有治疗潜力,以减少脑部疾病的症状。然而,给定的大脑,尤其是大型灵长类动物的大脑,但即使是小老鼠大脑内的神经元激活深,是具有挑战性的,目前需要植入纤维可能造成损害或炎症。

麦戈文调查 国乒锋 毕业 毕业 和他的同事现在已经克服这一挑战,开发光遗传学工具,使在脑深部神经元的非侵入性的刺激。

“神经科学家一直梦想的方法把神经元和关闭,以了解不同神经元的功能,还能修复大脑失灵是导致精神疾病,和光遗传学使之成为可能”解释风水,詹姆斯·W上。 (1963)和Patricia吨。 poitras教授在脑与认知科学。 “我们正在努力改善的光遗传学工具,以拓宽应用的光敏感度。”

工程用灯

为了刺激与微创神经元,冯和他的同事设计了一种新型的视蛋白。原始突破光遗传学协议中使用通道视紫红,光敏通道在藻类发现的。通过表达在神经元中该信道,光右波长的可用于激活神经元在培养皿中或体内。然而,在体内的应用程序需要的光纤的注入传输光接近特定脑区域被刺激,尤其是如果对象区域是在脑深部。此外,如果正在有针对性的神经元在大脑深部,这是很难光在没有侵入性的工具,可以破坏组织,并影响动物的行为达到的区域。

这项新的研究创建一个可启动的任何小鼠大脑区域,独立于它的位置的,非侵入性的方法。

“之前我们的研究,一些研究已经以各种方式的光遗传学刺激方法,这将是微创到大脑的发展作出了贡献。然而,所有这些研究不得不在他们能够激活大脑区域的范围各种限制,”共同研究的高级作者说: 罗伯特·德西蒙,麦戈文研究所所长和多丽丝和唐在bt365手机app神经科学教授伯基。

探测与灵魂大脑

锋和他的同事把目光转向新的视蛋白,特别是灵魂,一种新型的视的那就是即使是低层次的光线非常敏感。的峰组工程改造这个视蛋白,基于SSFO,第二代光遗传学工具,具有增加的光的灵敏度,并采取了第二属性的优点:即灵魂在多个步骤启动,并且一旦被激活,它保持活性为长于其他常用的视蛋白。这意味着低级别的光的几秒钟的脉冲串可导致神经元保持活跃10-30分钟。

为了通过它的步伐,把灵魂,冯实验室表示对小鼠大脑的下丘脑外侧此通道。这是一个深刻的区域,挑战与光线到达,但有明确的功能,这将导致行为的改变神经元。峰的组能够从颅骨外光以打开此区域非侵入性,并导致在摄食行为变化。

“我们真的很惊讶这人是能够激活最深的地区之一,在小鼠大脑,下丘脑外侧,这是深6毫米,”解释风水。

但也有更多的惊喜。当作者启动利用灵魂的灵长类动物大脑的一个区域,他们看到振荡,同步神经元活动的波走到一起的合唱。这种波被认为是许多脑的功能是很重要的,而这一结果表明,新的视蛋白可以操纵这些脑电波,让科学家研究它们在大脑中的作用。

作者计划移居研究在几个方向,研究脑功能障碍的模型,以确定电路可能对治疗的合适目标,以及移动的方法,以便它可以在较大的动物被用来超越肤浅的皮质。同时还为时过早,讨论应用该系统的人类,研究使我们更接近了一步神经疾病以后的治疗。


主题: 麦戈文研究所, 脑与认知科学, 科学学院, 光遗传学, 研究, 神经科学

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