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Nf04_2014 - Gottschalk, Alexander

Optogenetische Aktuatoren, Inhibitoren, und Sensoren erlauben neuronale Netzwerkanalyse im anatomisch definierten Nervensystem von C. elegans. A) ChR2 erlaubt die Stimulation eines Neurons (grüner Lichtblitz), Aktivität läuft durch das Netzwerk (fiktive Darstellung in A-C) bis zum muskulären System und erzeugt dort ein makroskopisch sichtbares Verhalten. B) Tritt kein Verhalten auf, lässt sich Netzwerkaktivität durch einen optisch kompatiblen (D) genetisch kodierten Sensor für neuronale Aktivität (rotes Sonnensymbol; hier, RCaMP; Akerboom et al. 2013) nachweisen. C) Optogenetisch induzierte Inhbition (roter Lichtblitz) kann den Fluss von optogenetisch induzierter Aktivität unterbinden, das Verhalten bleibt aus. D) Absorptionsspektren von ChR2 und verschiedenen Fluoreszenzreportern, die in genetisch kodierten Ca2+ Sensoren verwendet werden. Nur RCaMP weist ein Spektrum auf, das eine Sensorexzitation erlaubt, die nicht gleichzeitig ChR2 aktiviert; somit können Aktuator und Sensor voneinander unabhängig mit Licht adressiert werden.

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