Neuroscienze

La neurofisiologia è ampiamente definita come lo studio della funzione del sistema nervoso. In questo campo, gli scienziati studiano il sistema nervoso centrale e periferico a livello di interi organi, reti cellulari, singole cellule o persino compartimenti subcellulari. Una caratteristica unificante di questa disciplina ad ampio raggio è l'interesse per i meccanismi che portano alla generazione e alla propagazione degli impulsi elettrici all'interno e tra i neuroni. Questo argomento è...

Le membrane cellulari dei neuroni sono popolate da canali ionici che controllano il movimento della carica dentro e fuori la cellula, regolando così il fuoco dei neuroni. Una tecnica estremamente utile per studiare le proprietà biofisiche di questi canali è chiamata patch clamp recording. In questo metodo, i neuroscienziati posizionano una micropipetta di vetro lucido contro una cellula e applicano l'aspirazione per formare un sigillo ad alta resistenza. Questo processo isola una piccola...

Gli ioni calcio svolgono un ruolo fondamentale nella funzione neuronale: agiscono come segnali intracellulari che possono suscitare risposte come l'espressione genica alterata e il rilascio di neurotrasmettitori dalle vescicole sinaptiche. All'interno della cellula, la concentrazione di calcio è altamente dinamica a causa della presenza di pompe che trasportano selettivamente questi ioni in risposta a una varietà di segnali. L'imaging del calcio sfrutta il flusso di calcio intracellulare per...

La neuroanatomia è lo studio delle strutture del sistema nervoso e di come si relazionano alla funzione. Un obiettivo dei neuroanatomisti sono le strutture macroscopiche all'interno del sistema nervoso centrale e periferico, come le pieghe corticali sulla superficie del cervello. Tuttavia, gli scienziati in questo campo sono anche interessati alle relazioni microscopiche tra neuroni e glia - i due principali tipi di cellule del sistema nervoso. Questo video fornisce una breve panoramica della...

La chirurgia stereotassica (o stereotassica) è un metodo utilizzato per manipolare il cervello degli animali viventi. Questa tecnica consente ai ricercatori di mirare con precisione alle strutture profonde all'interno del cervello attraverso l'uso di un atlante stereotassico, che fornisce le coordinate 3D di ogni area rispetto ai punti di riferimento anatomici sul cranio. Dopo che il cranio è stato esposto, gli animali anestetizzati vengono montati su uno strumento specializzato noto come...

Al fine di esaminare il layout cellulare, strutturale e molecolare di tessuti e organi, i ricercatori utilizzano un metodo noto come colorazione istologica. In questa tecnica, un tessuto di interesse viene conservato utilizzando fissativi chimici e sezionato, o tagliato a fette molto sottili. Una varietà di tecniche di colorazione vengono quindi applicate per fornire un contrasto alle sezioni visivamente uniformi. Nello studio della neuroanatomia, le tecniche istologiche sono spesso applicate...

La neuroscienza comportamentale è lo studio di come il sistema nervoso guida il comportamento e di come le varie aree funzionali e reti all'interno del cervello sono correlate a comportamenti specifici e stati patologici. I ricercatori in questo campo utilizzano un'ampia varietà di metodi sperimentali che vanno da complesse tecniche di addestramento animale a sofisticati esperimenti di imaging in soggetti umani. Questo video offre innanzitutto una panoramica storica di alcune delle principali...

Il labirinto d'acqua Morris è uno dei test comportamentali più utilizzati per studiare l'apprendimento spaziale e la memoria. Nelle fasi iniziali di questo compito, i roditori devono nuotare fino a una piattaforma per fuggire da una pozza d'acqua. La piattaforma viene quindi nascosta sotto la superficie dell'acqua, in modo che l'animale sia tenuto a ricordare la sua posizione per fuggire. Questo semplice ma potente design del labirinto può essere utilizzato per testare la funzione cognitiva,...

La risonanza magnetica funzionale (fMRI) è una tecnica di neuroimaging non invasiva utilizzata per studiare la funzione e la cognizione del cervello umano sia in individui sani che in popolazioni con stati cerebrali anormali. La risonanza magnetica funzionale utilizza un segnale di risonanza magnetica per rilevare i cambiamenti nel flusso sanguigno che sono accoppiati all'attivazione neuronale quando viene eseguita un'attività specifica. Ciò è possibile perché l'emoglobina all'interno del...

Le neuroscienze cellulari e molecolari sono una delle sottodiscipline più recenti e in più rapida crescita nelle neuroscienze. Studiando le influenze dei geni, le molecole di segnalazione e la morfologia cellulare, i ricercatori in questo campo scoprono intuizioni cruciali sul normale sviluppo e funzione del cervello, nonché sulle cause alla radice di molte condizioni patologiche. Questa video introduzione all'affascinante mondo delle neuroscienze cellulari e molecolari inizia con una...

La complessità del cervello spesso richiede ai neuroscienziati di utilizzare un sistema più semplice per manipolazioni e osservazioni sperimentali. Un approccio potente è quello di generare una coltura primaria sezionando il tessuto del sistema nervoso, dissociandolo in singole cellule e facendo crescere quelle cellule in vitro. Le colture primarie rendono i neuroni e la glia facilmente accessibili agli strumenti sperimentali necessari per tecniche come la manipolazione genetica e l'imaging...

La trasfezione - il processo di trasferimento di materiale genetico nelle cellule - è un potente strumento per la manipolazione rapida ed efficiente dell'espressione genica nelle cellule. Poiché questo metodo può essere utilizzato per silenziare l'espressione di proteine specifiche o per guidare l'espressione di proteine estranee o modificate, la trasfezione è uno strumento estremamente utile nello studio dei processi cellulari e molecolari che governano la funzione neuronale. Tuttavia, i...

L'intricata struttura del sistema nervoso dei vertebrati deriva da una complessa serie di eventi che coinvolgono la differenziazione cellulare, la migrazione cellulare e i cambiamenti nella morfologia cellulare. Studiare questi processi è essenziale per la nostra comprensione della funzione del sistema nervoso e per la nostra capacità di diagnosticare e trattare i disturbi che derivano da uno sviluppo anormale. Tuttavia, i tessuti neurali sono relativamente inaccessibili per le manipolazioni...

L'elettroporazione in utero è una tecnica importante per studiare i meccanismi molecolari che guidano la proliferazione, la differenziazione, la migrazione e la maturazione delle cellule durante lo sviluppo neurale. L'elettroporazione consente la consegna rapida e mirata di materiale nelle cellule utilizzando impulsi elettrici per creare pori transitori nelle membrane cellulari. Sebbene l'elettroporazione sia stata tradizionalmente utilizzata in studi in vitro, i progressi scientifici hanno ora...

Le neuroscienze dello sviluppo sono un campo che esplora come si forma il sistema nervoso, dalle prime fasi embrionali fino all'età adulta. Sebbene sia noto che le cellule progenitrici neurali seguono stadi prevedibili di proliferazione, differenziazione, migrazione e maturazione, i meccanismi che controllano la progressione attraverso ogni stadio non sono completamente compresi. Studiare lo sviluppo non è importante solo per capire come vengono assemblate le strutture complesse, ma anche per...