Виртуальная реальность дает возможность новых инструментов для исследования мозга

Опубликовано: 2261 день назад (5 октября 2011)
Блог: Adrenaline
Рубрика: Без рубрики
Редактировалось: 1 раз — 16 октября 2011
0
Голосов: 0
С помощью нового оптического оборудования, команда из 11 исследователей положили круглых червей в мир виртуальной реальности, мониторинг и их поведение и активность мозга и получила неожиданную информацию о том, как мозг работает и как движется.
Новое исследование системы слежения - созданный в сотрудничестве с Евгением основе прикладного научного приборостроения Inc (ASI) - должно помочь нейрофизиологи всего мира, которые используют другие мелкие организмы, такие как фруктовые мухи и зебры рыбы, в своих исследованиях, чтобы понять, как центральной нервной системы связано с поведением, сказал Шон Р. Lockery, профессор биологии и директор Института неврологии в Университете штата Орегон.
В работе, в интернет-журнале PLoS ONE, публикации Публичной библиотеки науки, исследователи подробно, как двойной инструмент камера работает, и как они использовали ее в опытах со свободно движущейся круглых червей (Caenorhabditis Элеганс).
Группа исследователей во главе с Сержем Faumont, старший научный сотрудник в Институте Неврологии, обнаружили, что некоторые нейроны остаются активными, как круглые черви двигаться вперед и назад. Исследователи предположили, что некоторые нейроны будут активными при движении вперед, а потом закрыли, как еще один набор нейронов занимались, когда животное вспять.
Этот основной уровня исследований обеспечивает окно, в котором ученые могут исследовать связь между мозгом и поведением, как нейронная активность может быть организовано и как генетические мутации могут повлиять на связь более широко, например, в психическое заболевание у людей, Faumont и Lockery сказал.
"Мы хотим понять физические основы мышления, в частности, сознания," Lockery сказал. "Но у нас нет доступа к другому человеку или мысли животного напрямую. Доступ только у нас есть, через поведение".
Аскариды-человеческой связи, генетически сильным, Faumont отмечено. "Шестьдесят процентов генома С-Элеганс сохраняется у людей", сказал он. "Вы можете выбить гена в червя, и знаю, что ген человеческой версией".
"Исследования, как это, с этой нематодой, которая имеет только 302 нейронов и около 5000 синапсов", Lockery словам, "важно, потому что биологи не раз обнаружили, что эволюция является консервативным, - что Есть очень хорошие отношения с точки зрения молекул и механизмов, в том числе в головной мозг, от простейших организмов и человека. "
Используя простые организмы, по его словам, позволяет исследователям потенциально получить полное представление о мозге ", в то время как мы никогда не сможем полностью понять человеческий мозг". Получение идеи о том, где модульность существует - и где он выходит из строя - обеспечивает фундаментальные идеи, которые могут направлять исследователей, изучающих мозг более сложных животных, Lockery сказал.
Устройство позволяло круглых червей, специально выведенные с нейроны, содержащие флуоресценции, свободно передвигаться и, естественно, на специально смазкой платформы в среду под наблюдением камер, которые держат животных в центре - и все их активность мозга и движений записываемых. То есть магия системы, Lockery сказал. Хранение целевых сайтов полностью сосредоточены и постоянно наблюдаемых поймать все сложности были барьер, Faumont сказал.
"Представьте себе, глядя на белку с парой сильный бинокль, и все вы можете видеть это глаза", Faumont сказал. "Вы пытаетесь держать глаз белки сосредоточены в то время как белки делает деятельность и прыгали. Это представляет собой сложную задачу отслеживания".
Чувствительное устройство микроскопии созданные лаборатории Lockery и ASI держит круглых червей "флуоресцентно освещенном нейронов сосредоточено в постоянном поле сектор обзора и контроля, как они передвигаются со скоростью до 500 мкм, или около половины миллиметра в секунду. Два специальных камерах - на основе системы Phototrack ASI это - обеспечение для синхронного просмотра и записи, который захватывает одновременно нейронной активности и поведения.
В виртуальной реальности эксперимент команды, круглые черви были помещены в условия, в которых синего лазера вызовет избежании ответа в нейронах известно реагировать на восприниматься токсин, путем отдачи или назад, чтобы избежать опасности. В отсутствие синего света, животные свободно перемещаться. "Этот эксперимент служит доказательством правильности концепции для создания высокого разрешения виртуальных сред для изучения нейронных контроля поведения в свободно ползком организмов", команда написала.
Lockery подошел ASI, который был основан в 1990 году, о отслеживания вызов во время выполнения международных неврологии в 2006 году. Последовавшая за этим сотрудничество привело к очень чувствительны системой слежения, что ASI владеет и лаборатории, которые Lockery получает в использовании и помогают улучшить. Предприятие производит электро-механических приборов, которые используются во всем мире, клеточных биологов, нейрофизиологи, фармацевтические компании и материальных ученых.
Ни Lockery ни в Университете штата Орегон имеет финансовую заинтересованность в устройстве. "Это было идеальное сотрудничество между промышленностью и академическими исследованиями," Lockery сказал. Такое сотрудничество, сказал соавтор исследования Гэри Рондо, технический директор ASI, помогают сохранить ASI на передний край для разработки новых продуктов.
"Нас часто просят посмотреть на новые специальные приложения," Рондо сказал. "Это делает работу свежим и направленных на постоянно меняющиеся потребности наших клиентов в исследовательском сообществе. Некоторые проекты, как этот, просто весело. Приятно использовать свои таланты для разработки новых способов достижения научных целей, которые не было возможно раньше. Говоря о деталях эксперимента с творческими исследователи, такие как Шон и Серж всегда стимулирует, а затем видеть вещи приходят вместе большое удовлетворение ".
Национальные институты здравоохранения поддержало исследования.
Бен Бернанке утверждает, что экономика США "близка к банкротству" | Социальные медиа сайты могут показать информацию о проблеме потребления алкоголя среди студентов колледжа

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Для просмотра данного элемента установите Flash Player