מדעי המוח

נוירופיזיולוגיה מוגדרת באופן כללי כחקר תפקוד מערכת העצבים. בתחום זה, מדענים חוקרים את מערכות העצבים המרכזיות והיקפות ברמה של איברים שלמים, רשתות סלולריות, תאים בודדים או אפילו תאים תת-תאיים. מאפיין מאחד של משמעת רחבת היקף זו הוא עניין במנגנונים המובילים לייצור והפצה של דחפים חשמליים בתוך ובין נוירונים. נושא זה חשוב לא רק להבנתנו את התהליכים המרתקים המניעים את המחשבה האנושית, אלא גם ליכולתנו לאבחן ולטפל בהפרעות הקשורות לתקלה במערכת העצבים. וידאו זה יספק מבוא לתחום הנוירופיזיולוגיה, החל...

קרום תאי נוירון מאוכלסים ערוצי יונים השולטים בתנועת המטען לתוך ומחוץ לתא, ובכך מווסתים ירי נוירונים. טכניקה שימושית מאוד אחת לחקירת התכונות הביופיסיות של ערוצים אלה נקראת הקלטת מהדק תיקון. בשיטה זו, מדעני מוח מניחים מיקרופיפט זכוכית מלוטשת על תא ומחילים יניקה כדי ליצור חותם התנגדות גבוהה. תהליך זה מבודד "תיקון" קטן של ממברנה המכילה ערוץ יונים אחד או יותר. באמצעות אלקטרודה בתוך micropipette, החוקרים יכולים "להדק" או לשלוט על המאפיינים החשמליים של הממברנה, אשר חשוב לניתוח של פעילות הערוץ.

יוני סידן ממלאים תפקיד אינטגרלי בתפקוד הנוירון: הם פועלים כאותות תאיים שיכולים לעורר תגובות כגון ביטוי גנים שונה ושחרור נוירוטרנסמיטר של שלטים סינפטיים. בתוך התא, ריכוז הסידן הוא דינמי מאוד בשל נוכחות של משאבות כי באופן סלקטיבי להעביר יונים אלה בתגובה למגוון של אותות. הדמיית סידן מנצלת את שטף הסידן התאי כדי לדמיין באופן ישיר את איתות הסידן בתאי עצב חיים.וידאו זה מתחיל עם סקירה של ריאגנטים מפתח המשמשים עבור טכניקה זו, המכונה צבעי מחוון סידן. הדיון כולל מבוא לצבע הנפוץ Fura-2 וכמה עקרונות...

נוירואנטומיה היא חקר מבני מערכת העצבים וכיצד הם מתייחסים לתפקוד. מוקד אחד של נוירואנטומיסטים הוא המבנים המקרוסקופיים בתוך מערכות העצבים המרכזיות והיקפיות, כמו קפלי קליפת המוח על פני המוח. עם זאת, מדענים בתחום זה מתעניינים גם ביחסים המיקרוסקופיים בין נוירונים וגליה - שני סוגי התאים העיקריים של מערכת העצבים. סרטון זה מספק סקירה קצרה של ההיסטוריה של המחקר הנוירואנטומי, שתחילתה במאה הרביעית לפני הספירה, כאשר פילוסופים הציעו לראשונה שהנשמה שוכנת במוח ולא בלב. שאלות מרכזיות הנשאלות על ידי...

ניתוח סטריאוטקסי (או סטריאוטקטי) הוא שיטה המשמשת לתפעל את המוח של בעלי חיים חיים. טכניקה זו מאפשרת לחוקרים למקד במדויק מבנים עמוקים בתוך המוח באמצעות אטלס סטריאוטקסי, המספק את הקואורדינטות 3D של כל אזור ביחס ציוני דרך אנטומיים על הגולגולת. לאחר חשיפת הגולגולת, בעלי חיים מרדים מותקנים על מכשיר מיוחד המכונה מסגרת סטריאוטקסית, המאפשר מיקום מדויק של כלים ניסיוניים בקואורדינטות המוגדרות. ניתוח סטריאוטקסי הוא גישה רב-תכליתית שניתן להשתמש בה כדי ליצור נגעים, לתפעל ביטוי גנים או להעביר סוכנים ניסיוניים...

על מנת לבחון את הפריסה התאית, המבנית והמולקולרית של רקמות ואיברים, החוקרים משתמשים בשיטה המכונה כתמים היסטולוגיים. בטכניקה זו, רקמה של עניין נשמרת באמצעות קיבועים כימיים מחולק, או לחתוך לפרוסות דקות מאוד. לאחר מכן מיושמות מגוון טכניקות הכתמה כדי לספק ניגודיות למקטעים האחידים מבחינה חזותית. בחקר נוירואנטומיה, טכניקות היסטולוגיות מוחלות לעתים קרובות כדי לדמיין וללמוד רקמת מערכת העצבים. וידאו זה מתמקד בטכניקות הכתמה היסתולוגית לרקמה עצבית. סקירה כללית של כתמי מוח נפוצים מסופקת, כולל אלה המסמנים...

מדעי המוח ההתנהגותיים הם חקר האופן שבו מערכת העצבים מנחה התנהגות, וכיצד האזורים התפקודיים והרשתות השונים במוח מתואמים להתנהגויות ספציפיות ומצבי מחלות. חוקרים בתחום זה משתמשים במגוון רחב של שיטות ניסיוניות החל מטכניקות אימון מורכבות של בעלי חיים ועד לניסויי הדמיה מתוחכמים בנושאים אנושיים. סרטון זה מציע תחילה סקירה היסטורית של כמה אבני הדרך העיקריות המובילות להבנה הנוכחית שלנו את השליטה של המוח על ההתנהגות. לאחר מכן, כמה מהשאלות הבסיסיות שנשאלו על ידי מדעני מוח התנהגותיים מוצגות, אשר כולן כרוכות...

מבוך המים מוריס הוא אחד המבחנים ההתנהגותיים הנפוצים ביותר לחקר למידה מרחבית וזיכרון. בשלבים הראשונים של משימה זו, מכרסמים חייבים לשחות לרציף כדי לברוח מבריכת מים. האסדה מוסתרת לאחר מכן מתחת לפני המים, כך שבעל החיים נדרש לזכור את מיקומו כדי לברוח. עיצוב מבוך פשוט אך רב עוצמה זה יכול לשמש כדי לבדוק את התפקוד הקוגניטיבי, לחקור מודלים של בעלי חיים של מחלות ניווניות, ולבדוק טיפולים פוטנציאליים בתרופות. סרטון זה מספק מבוא למבוך המים מוריס ולעקרונות הסובבים את השימוש בו, כולל דיון בסוגי הזיכרון השונים...

הדמיית תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) היא טכניקה לא פולשנית של דימות מוחי המשמשת לחקר תפקוד המוח האנושי וקוגניציה אצל אנשים בריאים ואוכלוסיות עם מצבי מוח חריגים. MRI פונקציונלי משתמש באות תהודה מגנטית כדי לזהות שינויים בזרימת הדם המצמידים להפעלה עצבית בעת ביצוע משימה ספציפית. זה אפשרי כי המוגלובין בתוך הדם יש תכונות מגנטיות שונות תלוי אם הוא קשור לחמצן או לא. כאשר משימה מסוימת מבוצעת, יש זרם של דם מחומצן לאזורי המוח האחראים על תפקוד זה, ואז זרם זה ניתן לזהות עם פרמטרים ספציפיים סריקת MRI. תופעה זו...

מדעי המוח התאיים והמולקולריים הם אחד מתת-התת-מדעי המוח החדשים והצומחים ביותר במדעי המוח. על ידי חקירת ההשפעות של גנים, מולקולות איתות ומורפולוגיה תאית, חוקרים בתחום זה חושפים תובנות מכריעות על התפתחות ותפקוד מוחי נורמלי, כמו גם את הגורמים השורשיים לתנאים פתולוגיים רבים. מבוא וידאו זה לעולם המרתק של מדעי המוח התאיים והמולקולריים מתחיל בציר זמן של מחקרים ציון דרך, מגילוי ה- DNA בשנת 1953 לפריצות דרך עדכניות יותר כמו שיבוט ערוצי יונים. לאחר מכן, שאלות מפתח בתחום מוצגות, כגון כיצד גנים משפיעים על...

המורכבות של המוח דורשת לעתים קרובות מדעני מוח להשתמש במערכת פשוטה יותר עבור מניפולציות ניסיוניות ותצפיות. גישה חזקה אחת היא ליצור תרבית ראשונית על ידי ניתוח רקמת מערכת העצבים, ניתוקה לתאים בודדים, וגידול תאים אלה במבחנה. תרבויות ראשוניות הופכות נוירונים וגליה לנגישים בקלות לכלים הניסיוניים הנדרשים לטכניקות כמו מניפולציה גנטית והדמיה של זמן. יתר על כן, תרבויות אלה מייצגות סביבה בעלת שליטה רבה שבה ניתן לחקור תופעות מורכבות כגון אינטראקציות בין תאים. וידאו זה מספק סקירה של השלבים העיקריים בייצור...

טרנספקטיון - תהליך העברת החומר הגנטי לתאים - הוא כלי רב עוצמה למניפולציה מהירה ויעילה של ביטוי גנים בתאים. מכיוון ששיטה זו יכולה לשמש כדי להשתיק את הביטוי של חלבונים ספציפיים או כדי להניע את הביטוי של חלבונים זרים או מותאמים, טרנספקטיון הוא כלי שימושי ביותר בחקר התהליכים התאיים והמולקולריים השולטים בתפקוד הנוירונים. עם זאת, נוירונים בוגרים יש מספר תכונות שהופכות אותם קשה transfect, ולכן טכניקות מיוחדות נדרשות עבור מניפולציה גנטית של סוג תא זה. וידאו זה סוקר את העקרונות והרציונל מאחורי...

המבנה המורכב של מערכת העצבים החולייתית נובע מסדרה מורכבת של אירועים הכוללים בידול תאים, העברת תאים ושינויים במורפולוגיה של התאים. לימוד תהליכים אלה חיוני להבנתנו את תפקוד מערכת העצבים, כמו גם את היכולת שלנו לאבחן ולטפל בהפרעות הנובעות מהתפתחות חריגה. עם זאת, רקמות עצביות אינן נגישות יחסית למניפולציות ניסיוניות, במיוחד ביונקים עובריים. כתוצאה מכך, מדענים רבים מנצלים את התרבות המסבירה כדי לחקור תהליכים נוירו-מפותחים בסביבה "אורגנוטיפית", כלומר הרקמה מוסרת מהאורגניזם אך הארכיטקטורה התאית המורכבת...

ב אלקטרופורציה ברחם היא טכניקה חשובה לחקר המנגנונים המולקולריים המנחים את ההתפשטות, ההבחנה, ההגירה וההבשלה של תאים במהלך התפתחות עצבית. אלקטרופורציה מאפשרת אספקה מהירה וממוקדת של חומר לתאים על ידי שימוש בפולסים חשמליים כדי ליצור נקבוביות חולפות בקרומי התא. למרות אלקטרופורציה שימש באופן מסורתי במחקרים במבחנה, התקדמות מדעית הרחיבה כעת את השימוש שלה לאיברים שלמים, כגון אלה שנמצאו עוברי עכבר המתפתחים ברחם.וידאו זה יציג את העקרונות העיקריים מאחור באלקטרופורציה ברחם בנוסף לבדיקת הטכניקות הניתוחיות...

מדעי המוח ההתפתחותיים הוא תחום הבוחן כיצד נוצרת מערכת העצבים, משלבים עובריים מוקדמים ועד בגרות. למרות שידוע שתאי אבות עצביים עוקבים אחר שלבי התפשטות צפויים, בידול, הגירה והבשלה, המנגנונים השולטים בהתקדמות בכל שלב אינם מובנים לחלוטין. לימוד הפיתוח חשוב לא רק להבנת אופן הרכבת המבנים המורכבים, אלא גם לאפיון וטיפול בהפרעות התפתחותיות. מאז תהליכי תיקון פציעות דומים לאלה המתרחשים בפיתוח, תחום זה הוא גם מקור מבטיח של תובנה לתוך מתי וכיצד רקמות מערכת העצבים להתחדש.וידאו זה מספק סקירה קצרה של תחום מדעי...