Neurowetenschappen

Neurofysiologie wordt in brede zin gedefinieerd als de studie van de functie van het zenuwstelsel. In dit veld onderzoeken wetenschappers het centrale en perifere zenuwstelsel op het niveau van hele organen, cellulaire netwerken, enkele cellen of zelfs subcellulaire compartimenten. Een verenigende eigenschap van deze brede discipline is een interesse in de mechanismen die leiden tot het genereren en propageren van elektrische impulsen binnen en tussen neuronen. Dit onderwerp is niet alleen...

Neuroncellenmembranen zijn bevolkt met ionkanalen die de beweging van lading in en uit de cel regelen en daardoor het vuren van neuronen reguleren. Een uiterst nuttige techniek voor het onderzoeken van de biofysische eigenschappen van deze kanalen wordt patch clamp-opname genoemd. Bij deze methode plaatsen neurowetenschappers een gepolijste glazen micropipet tegen een cel en brengen zuiging toe om een verzegeling met hoge weerstand te vormen. Dit proces isoleert een klein “plekje” van membraan...

Calciumionen spelen een integrale rol in de functie van neuronen: ze fungeren als intracellulaire signalen die reacties kunnen opwekken zoals veranderde genexpressie en neurotransmitteruitvloeiing uit synaptische blaasjes. Binnen de cel is de calciumconcentratie zeer dynamisch vanwege de aanwezigheid van pompen die deze ionen selectief transporteren als reactie op verschillende signalen. Calciumbeeldvorming maakt gebruik van intracellulair calciumflux om calciumsignalering in levende neuronen...

Neuroanatomie is de studie van structuren van het zenuwstelsel en hoe deze zich verhouden tot functie. Een focus van neuroanatomen ligt op de macroscopische structuren binnen het centrale en perifere zenuwstelsel, zoals de corticale plooien op het oppervlak van de hersenen. Wetenschappers op dit gebied zijn echter ook geïnteresseerd in de microscopische relaties tussen neuronen en gliacellen - de twee belangrijkste celtypen van het zenuwstelsel.Deze video geeft een kort overzicht van de...

Stereotactische (of stereotactische) chirurgie is een methode die wordt gebruikt om het brein van levende dieren te manipuleren. Deze techniek stelt onderzoekers in staat om nauwkeurig diepe structuren in de hersenen te targeten door gebruik te maken van een stereotactische atlas, die de 3D-coördinaten van elk gebied geeft met betrekking tot anatomische herkenningspunten op de schedel. Nadat de schedel is blootgelegd, worden geanesthetiseerde dieren gemonteerd op een speciaal instrument dat...

Om de cellulaire, structurele en moleculaire lay-out van weefsels en organen te onderzoeken, gebruiken onderzoekers een methode die bekend staat als histologisch kleuren. In deze techniek wordt een weefsel van belang bewaard met behulp van chemische fixeermiddelen en gesneden, of in zeer dunne plakjes gesneden. Er worden vervolgens verschillende kleuringstechnieken toegepast om contrast te geven aan de visueel uniforme secties. In de studie van neuro-anatomie worden histologische technieken...

Gedragsneurowetenschap is de studie van hoe het zenuwstelsel gedrag begeleidt en hoe de verschillende functionele gebieden en netwerken in de hersenen correleren met specifiek gedrag en ziektetoestanden. Onderzoekers in dit veld gebruiken een breed scala aan experimentele methoden, variërend van complexe diertrainingstechnieken tot geavanceerde beeldvormingsexperimenten bij menselijke proefpersonen.Deze video biedt eerst een historisch overzicht van enkele van de belangrijkste mijlpalen die...

De Morris water maze is een van de meest gebruikte gedragstests voor het bestuderen van ruimtelijk leren en geheugen. In de beginfasen van deze taak moeten knaagdieren naar een platform zwemmen om uit een zwembad water te ontsnappen. Het platform wordt vervolgens onder het wateroppervlak verborgen, zodat het dier de locatie ervan moet onthouden om te ontsnappen. Dit eenvoudige maar krachtige doolhofontwerp kan worden gebruikt om de cognitieve functie te meten, diermodellen van...

Functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) is een niet-invasieve neuroimagingtechniek die wordt gebruikt om de hersenfunctie en cognitie te onderzoeken bij zowel gezonde individuen als populaties met abnormale hersentoestanden. Functionele MRI maakt gebruik van een magnetische resonantiesignaal om veranderingen in de bloedstroom te detecteren die gekoppeld zijn aan neuronale activering wanneer een specifieke taak wordt uitgevoerd. Dit is mogelijk omdat hemoglobine in het bloed...

Cellulaire en moleculaire neurowetenschappen is een van de nieuwste en snelst groeiende subdisciplines in de neurowetenschappen. Door het onderzoeken van de invloeden van genen, signaalmoleculen en cellulaire morfologie, ontdekken onderzoekers in dit veld cruciale inzichten in de normale hersenontwikkeling en functie, evenals de oorzaken van veel pathologische aandoeningen. Deze video-introductie tot de fascinerende wereld van cellulaire en moleculaire neurowetenschappen begint met een tijdlijn...

De complexiteit van de hersenen vereist vaak dat neurowetenschappers een eenvoudiger systeem gebruiken voor experimentele manipulaties en observaties. Een krachtige aanpak is het genereren van een primaire cultuur door zenuwstelselweefsel te dissekeren, het te dissociëren in enkele cellen en die cellen in vitro te laten groeien. Primaire culturen maken neuronen en gliacellen gemakkelijk toegankelijk voor de experimentele hulpmiddelen die nodig zijn voor technieken zoals genetische manipulatie...

Transfectie - het proces van het overbrengen van genetisch materiaal naar cellen - is een krachtig hulpmiddel voor de snelle en efficiënte manipulatie van genexpressie in cellen. Omdat deze methode kan worden gebruikt om de expressie van specifieke eiwitten te onderdrukken of om de expressie van vreemde of gemodificeerde eiwitten aan te drijven, is transfectie een uiterst nuttig hulpmiddel bij de studie van de cellulaire en moleculaire processen die de functie van neuronen bepalen. Echter,...

De ingewikkelde structuur van het zenuwstelsel van gewervelde dieren ontstaat uit een complexe reeks gebeurtenissen waarbij celdifferentiatie, celmigratie en veranderingen in celmorfologie betrokken zijn. Het bestuderen van deze processen is essentieel voor ons begrip van de functie van het zenuwstelsel, evenals ons vermogen om stoornissen te diagnosticeren en te behandelen die het gevolg zijn van abnormale ontwikkeling. Echter, neurale weefsels zijn relatief ontoegankelijk voor experimentele...

In utero elektroporatie is een belangrijke techniek voor het bestuderen van de moleculaire mechanismen die de proliferatie, differentiatie, migratie en rijping van cellen tijdens de neurale ontwikkeling begeleiden. Elektroporatie maakt de snelle en gerichte aflevering van materiaal in cellen mogelijk door elektrische pulsen te gebruiken om tijdelijke poriën in celmembranen te creëren. Hoewel elektroporatie traditioneel is gebruikt in in vitro studies, hebben wetenschappelijke vorderingen het...

Ontwikkelingsneurowetenschap is een vakgebied dat onderzoek doet naar hoe het zenuwstelsel wordt gevormd, van vroege embryonale stadia tot volwassenheid. Hoewel bekend is dat neurale stamcellen voorspelbare stadia van proliferatie, differentiatie, migratie en rijping volgen, zijn de mechanismen die de progressie door elke fase controleren nog niet volledig begrepen. Ontwikkeling bestuderen is niet alleen belangrijk voor het begrijpen van hoe complexe structuren worden samengesteld, maar ook...