de en de de de de de pt de de de de en de de de de en de de de de de nb en de en en de en de de es fr de de de de de de de de de en en de de de de de de en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en es es de hu de de de de de de de de de de de de de de de de de sl de de de pl de de uk de de de de ru de de de en de en de de de it de de de en de de de de de de de de de en en de de de gu de
Die Kommunikation zwischen Neuronen im Gehirn besser verstehen – Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience
High Performance Simulation and Data Analysis
Important dates & FAQ
Sie sind hier: Startseite1 / Newsroom2 / Aktuelles3 / Die Kommunikation zwischen Neuronen im Gehirn besser verstehen
Freiburg – 22. Februar 2022
Die Kommunikation zwischen Neuronen im Gehirn besser verstehen
Forscher:innen der Universität Freiburg entwickeln neues Verfahren für die kontrollierte Abfrage und Aufzeichnung der Neuronen-Aktivität
Schema des neuen Fused Fiber Light Emission and eXtracellular Recording (FFLEXR). Foto: Arbeitsgruppe Ilka Diester
Beteiligtes Bernstein Mitglied: Ilka Diester
Im Bereich der Optogenetik erforschen Wissenschaftler*innen die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn mithilfe von Licht. Ein Team um Prof. Dr. Ilka Diester und Dr. David Eriksson vom Optophysiologie Labor der Universität Freiburg hat ein neues Verfahren entwickelt, um gleichzeitig laminare Aufzeichnungen, Multifaser-Stimulationen, optogenetische 3D-Stimulation, Konnektivitätsrückschlüsse und Verhaltensquantifizierung an Gehirnen durchzuführen. Ihre Ergebnisse stellen sie in Nature Communications vor. „Unsere Arbeit ebnet den Weg für eine groß angelegte Fotoerfassung und kontrollierte Abfrage der schnellen neuronalen Kommunikation in einer beliebigen Kombination von Hirnarealen“, erklärt Diester. „Das kann uns dabei helfen, die rasanten und vielschichtigen Dialoge zwischen den Neuronen, die die Gehirnfunktion aufrechterhalten, zu entschlüsseln.“
Die Forschungsgruppe entwickelt in Zusammenarbeit mit Dr. Patrick Ruther vom Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg, ein neues Verfahren für die kontrollierte Abfrage und Aufzeichnung der Neuronen-Aktivität im Gehirn. Dazu nutzt das Team die Vorteile dünner, zellgroßer optischer Fasern für minimalinvasive optogenetische Implantationen. „Wir kombinieren seitlich emittierende Fasern mit Silizium-Sonden, um qualitativ hochwertige Aufzeichnungen und eine ultraschnelle, mehrkanalige optogenetische Steuerung zu erreichen.“ Das System nennen sie Fused Fiber Light Emission and eXtracellular Recording, kurz FFLEXR. Neben den emittierenden optischen Fasern, die an jeder Silizium-Sonde angebracht werden können, benutzt das Team linear tiefenaufgelöste Stimulation, einen leichten Faser-Matrix-Anschluss, ein flexibles Multifaser-Bandkabel, einen optischen Kommutator für effiziente Mehrkanalstimulation, ein universell einsetzbares Patchkabel und einen Algorithmus zur Verwaltung der photovoltaischen Reaktion. „Bei unserem alternativen Ansatz bleibt die Flexibilität erhalten, jede gewünschte Wellenlänge über eine externe austauschbare Lichtquelle anzuwenden und optogenetische Stimulation in verschiedenen Tiefen des Hirngewebes zu ermöglichen“, sagt Diester.
Ilka Diester leitet am Institut für Biologie III sowie am Forschungszentrum IMBIT//BrainLinks-BrainTools der Universität Freiburg eine Arbeitsgruppe, die mittels Optophysiologie, also neuartigen optischen Werkzeugen, der Funktionsweise neuronaler Verschaltungen nachgeht. Die Wissenschaftler*innen erforschen neuronale Grundlagen der motorischen und kognitiven Kontrolle sowie Interaktionen zwischen präfrontalem und motorischem Kortex, die beide Teil der Großhirnrinde sind.
Original Pressemitteilung Universität Freiburg
Die Kommunikation zwischen Neuronen im Gehirn besser verstehen
23. Februar 2022/in /von Janina Radny
Prof. Dr. Ilka Diester
Institut für Biologie III
© 2022 Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience
Wir verwenden Cookies, um unsere Website und unseren Service zu optimieren.
Der Zugriff oder die technische Speicherung ist unbedingt für den rechtmäßigen Zweck erforderlich, um die Nutzung eines bestimmten Dienstes zu ermöglichen, der vom Abonnenten oder Nutzer ausdrücklich angefordert wurde, oder für den alleinigen Zweck der Übertragung einer Nachricht über ein elektronisches Kommunikationsnetz.
Die technische Speicherung oder der Zugriff ist für den rechtmäßigen Zweck der Speicherung von Voreinstellungen erforderlich, die nicht vom Abonnenten oder Nutzer beantragt wurden.
Die technische Speicherung oder der Zugriff, der ausschließlich zu statistischen Zwecken erfolgt. Die technische Speicherung oder der Zugriff, der ausschließlich zu anonymen statistischen Zwecken verwendet wird. Ohne eine Aufforderung, die freiwillige Zustimmung Ihres Internetdienstanbieters oder zusätzliche Aufzeichnungen von Dritten können die zu diesem Zweck gespeicherten oder abgerufenen Informationen allein in der Regel nicht zu Ihrer Identifizierung verwendet werden.
Die technische Speicherung oder der Zugriff ist erforderlich, um Nutzerprofile zu erstellen, um Werbung zu versenden oder um den Nutzer auf einer Website oder über mehrere Websites hinweg zu ähnlichen Marketingzwecken zu verfolgen.