Neueste Buzz: Fliegen Sie Gehirne manipuliert per Fernbedienung
Wer bekommt wie ein Hypnotiseur einen Mann wie ein Huhn zu handeln, wenn er hört, dass einen Code
Wort, Wissenschaftler haben gentechnisch veränderte Fruchtfliegen zu springen oder schlagen ihre
Flügel, wenn mit Laser geflasht.
"Dies ist ein neues Konzept für Neurowissenschaften," sagte Gero Miesenbock von der Yale University School of Medicine. "Wir können nicht nur passiv sondern aktiv Regelverhalten beobachten."
Die Fernsteuerung wurde Donnerstag angekündigt. Es könnte eines Tages die operativ eingesetzten Elektroden ersetzen, mit denen Wissenschaftler derzeit Neuronenaktivität im Gehirn zu studieren.
"Wenn wir die fliegen mit Elektroden aufgespießt hatte, wir würden nicht in der Lage gewesen
um "das gesamte Spektrum ihres Verhaltens zu sehen, sagte Miesenbock LiveScience.
Abgesehen davon, dass unhandlich, mit zu arbeiten, können Elektroden versehentlich stimulieren.
nahe gelegenen Neuronen. Die neue Phototrigger-Technik kann nur eine Art von Neuron Ziel.
zu aktivieren, mit einem genetischen Trick der Vorauswahl.
Schloss, Schlüssel, trigger
Die Fernbedienung-Setup - entwickelt von Miesenbock und Susana Lima, beide aus
Yale University School of Medicine - kann in drei Komponenten unterteilt werden:
ein Schloss, einen Schlüssel und einen Trigger.
Das Schloss ist ein Ionenkanal - eine Art von Protein, das geladene Teilchen erlaubt
eine Zellmembran zu passieren. Die Forscher verändert genetisch bestimmten
Neuronen, einen Ionenkanal, die normalerweise nicht in Fruchtfliegen gefunden zu haben.
Der Schlüssel ist ein Molekül ATP genannt. Durch die Bindung an die Ionenkanal macht ATP
Das Neuron-Feuer. In der Regel ist ATP eine Form von Kraftstoff oder "Energie Währung"
innerhalb der Zellen "aber es gibt sehr wenig davon fließt zwischen Zellen,"
Miesenbock sagte. Die Wissenschaftler mussten also ATP in die Fliege Gehirne zu injizieren.
Um das Feuern der veränderten Neurone zu regulieren, die Forscher isoliert die
eingespritzte ATP in einem molekularen Käfig, den Pausen zu öffnen, wenn mit einer ultravioletten geschlagen
Laserstrahl.
Lima und Miesenbock platziert ihre Ion Kanalsperre im riesigen Faser System,
eine kleine Gruppe von Nervenzellen, die die Fruchtfliege Fluchtbewegungen steuert--
wie springen und Flügelschlagen.
Wenn mit einem Laser 200 Millisekunden Trigger geflasht, fliegt mit Schlössern ausgestattet
und Tasten reagiert zwischen 60 und 80 Prozent der Zeit mit der erwarteten Flucht
Verhalten. Und das war nicht, weil der Laser die Fliegen Angst. In der Tat blind
fliegen reagierte auf die gleiche Weise. Das Laserlicht dringt die fliegen Kutikula,
oder "Haut", um den Käfig ATP zu befreien.
Die Ergebnisse werden in den 8 April-Ausgabe der Zeitschrift Cellveröffentlicht.
Einem genetischen Schalter
Klassen von Neuronen stimulieren genau auswählen können, bietet einen separaten
genetischen Werkzeug für das Verständnis, wie das Gehirn Verhalten steuert.
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Sie entscheiden, >>>
"Der Weg, dies zu tun ist, zu zerstören die Funktion genetisch
und suchen Sie dann nach Verhaltensstörungen Defizite", sagte Miesenbock.
Warten auf etwas nicht geschieht, dauert länger und ist weniger eindeutig als
ein Stimulus einschalten und sofort sehen, das Verhalten, die Sie suchen.
Einer der Nachteile der Fernbedienung ist jedoch das Einspritzen der Käfig
ATP in das Gehirn ist mühsam. Die Wissenschaftler versuchten Fütterung die fliegen ATP,
Es erreichte aber nicht das Gehirn.
"Diese Einschränkungen sind jedoch für diese wirklich sehr minimal clever
neue Technik, die so viel Potenzial für die Definition der neuronalen Schaltkreise
das Verhalten nach der Aktivierung fahren können", schrieb Ronald Davis von Baylor
Hochschule in einem begleitenden Kommentar.
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