Optogenetics揭示了大脑电路的新见解

迄今为止，科学家在很大程度上已经在黑暗中，各个电路如何在大脑的高度分支网络中运行。映射这些网络是一个复杂的过程，需要精确的测量方法。从德国蒂宾根的Max Planck生物蔓越研究所的科学家们与英格兰法兰克福和纽卡斯尔大学的ErnstStrüngmann学院的研究人员一起，现在已经在视觉系统中经过了迄今为止迄今为止理解的神经连接使用致敏方法的猴子。为此，单独的神经元被遗传修饰，使得它们变得对光刺激敏感。

几十年来，微氧化致刺激是激活神经元的首选方法 - 该方法被证明是可靠和准确的。这就是为什么它也被医学用来深深地使用脑刺激。基于廷宾的科学家现在能够表明光源，一种生物技术仍在其初期的阶段，提供了可比的结果。

通过光学机构可以通过光线直接影响神经元的活性。去做这个单个神经元在病毒的帮助下是遗传修饰的，以表达其细胞膜中的光敏离子通道。通过直接输送到大脑的蓝光脉冲，然后可以系统地激活改性神经元。

观察细胞

使用这种方法，研究人员研究了Macaques的视觉系统。“这种非人类灵长类动物的大脑与人脑非常相似。其脑皮质与我们的脑部被组织，因此对脑研究至关重要，”认知过程部的生理学主任Nikos Logothetis解释说：Max Planck生物网络网络研究所。因此，灵长类动物是唯一具有所谓的Konio细胞和高度复杂的视觉处理系统的动物。

到达眼睛的信号通过外侧膝状核(LGN)转发到视觉皮层。在人类和猴子中，LGN由六层组成，包含magno, parvo- and konio-cells。Magno细胞处理包含对比度和运动信息的信号，而细小细胞对感知颜色很重要。由于konio细胞在膝状核内的位置使其研究变得困难，因此对其功能所知甚少。通过光遗传刺激，研究人员现在能够证明konio细胞与主要视觉皮质。

“我们选择在视觉系统中研究这一电路，因为它代表了一个定义和高度结构化的系统，因为细胞类型的透明隔离”，从Max PlanckScombericics中解释了Carsten Klein。除了提供洞察的结构视觉系统，该研究还提供了与医疗应用相关的方法论见解深脑刺激和光原。

Optogensics的优点 - 关闭单个神经元

神经元函数的致敏调节至少在理论上比微刺激比微细胞更多的细胞类型，并且还具有神经元可以被激活或灭活的优点。如果从电路中删除小区群，则可以识别其执行的功能。因此，代替活化蛋白质，抑制蛋白被引入神经元。如果用光脉冲刺激，它会抑制细胞的活性。

通过视科学，个人之间的合作细胞也可以用更大的精度研究。来自纽卡斯尔大学的Michael Schmid，他有这个研究的想法，承认Optimetics的潜力：“这种方法对我们来说非常有趣。如果它进一步精致，我们可以在大脑中进行图像和地图更复杂的电路及其各个组件。“

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