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Nf04_2012 - Stroh, Albrecht

Histologische und elektrophysiologische Ergebnisse im optogenetisch modifizierten Rhesusaffen. (A) Histologische Untersuchung. Es wurde im Motorkortex eines Rhesusaffen zweifach injiziert, was zu zwei lokalen Expressionsstellen führte. Einzelne, durch das Fusionsprotein EYFP angefärbte Neurone sind in der Vergrößerung erkennbar. Ausgehende Axone sind ebenfalls durch das Fluoreszenzprotein EYFP angefärbt. Neben den direkt vom Motorkortex ausgehenden Fasern sind auch angefärbte Axone im Supplementary Motor Areal (SMA), im somatosensorischen Kortex (S2), im Roten Nukleus, im Thalamus, im Corpus Callosum, das Verbindungsaxone zur anderen Hemisphäre enthält, und in der Internen Kapsel, die Fasern, die zum Rückenmark führen, enthält. (B-D) Elektrophysiologische Dokumentation von licht-evozierten bzw. -unterdrückten Potenzialen. (B) Ein blauer Lichtpuls erzeugt Aktionspotenziale in einem ChR2-exprimierenden Areal. Die Kontrolle ist millisekundengenau. Hier gezeigt ist ein 200ms - Lichtpuls. Typischerweise werden kürzere Pulse von 1-2 ms verwendet. (C) Grünes Licht unterdrückt jegliche Aktionspotenziale in einer NpHR2.0 exprimierenden Zelle. (D) Das sogenannte Step Function Opsin (SFO) wird durch einen einzigen kurzen blauen Lichtpulse (10ms) angeregt. Pulst man diesen wiederholt, akkumuliert sich der Effekt, bis ein Plateau neuronaler Aktivität erreicht ist. Der Effekt eines einzelner Lichtpulses kann mehrere Sekunden anhalten, bei neuere Versionen sogar bis zu 30 min. Dieser Effekt kann durch einen gelben Lichtpuls gestoppt werden.

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