Neurowetenschappen

Neurofysiologie wordt breed gedefinieerd als de studie van de functies van het zenuwstelsel. In dit vakgebied onderzoeken wetenschappers het centrale en perifere zenuwstelsel op het niveau van volledige organen, cellulaire netwerken, individuele cellen of zelfs subcellulaire compartimenten. Een verbindend kenmerk van deze veelomvattende discipline is de interesse in de mechanismen die leiden tot het genereren en voortplanten van elektrische impulsen binnen en tussen neuronen. Dit onderwerp is...

Neuroncelmembranen zijn voorzien van ionkanalen die de beweging van lading in en uit de cel controleren en daarmee het vuren van neuronen reguleren. Een uiterst nuttige techniek voor het onderzoeken van de biofysische eigenschappen van deze kanalen wordt patchclamp-registratie genoemd. Bij deze methode plaatsen neurowetenschappers een gepolijste glazen micropipet tegen een cel en passen zij zuigkracht toe om een zegel met een hoge weerstand te vormen. Dit proces isoleert een klein "patch"...

Calciumionen spelen een essentiële rol in de neuronale functie: ze fungeren als intracellulaire signalen die responsen kunnen uitlokken, zoals een veranderde genexpressie en de afgifte van neurotransmitters uit synaptische blaasjes. Binnen de cel is de calciumconcentratie zeer dynamisch vanwege de aanwezigheid van pompen die deze ionen selectief transporteren als reactie op diverse signalen. Calcium-imaging maakt gebruik van de intracellulaire calciumflux om calciumsignalering in levende...

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

Stereotaxische chirurgie is een methode die wordt gebruikt om de hersenen van levende dieren te manipuleren. Deze techniek stelt onderzoekers in staat om nauwkeurig diepe structuren in de hersenen te targeten door middel van een stereotaxisch atlas, die de 3D-coördinaten van elk gebied verschaft ten opzichte van anatomische referentiepunten op de schedel. Nadat de schedel is blootgelegd, worden geanestheseerde dieren gemonteerd op een gespecialiseerd instrument, bekend als een stereotaxisch...

Om de cellulaire, structurele en moleculaire opbouw van weefsels en organen te onderzoeken, maken onderzoekers gebruik van een methode die histologische kleuring wordt genoemd. Bij deze techniek wordt een weefsel van belang gepreserveerd met chemische fixatieven en gesneden in zeer dunne coupes. Vervolgens worden diverse kleuringstechnieken toegepast om contrast aan te brengen in de visueel uniforme coupes. Bij de studie van de neuroanatomie worden histologische technieken frequent ingezet om...

De gedragsneurowetenschap is de studie van hoe het zenuwstelsel het gedrag stuurt, en hoe de verschillende functionele gebieden en netwerken in de hersenen correleren met specifieke gedragingen en ziektebeelden. Onderzoekers in dit vakgebied maken gebruik van een breed scala aan experimentele methoden, variërend van complexe trainingstechnieken voor dieren tot geavanceerde imaging-experimenten bij menselijke proefpersonen.Deze video biedt eerst een historisch overzicht van enkele van de...

Het Morris waterdoolhof is een van de meest gebruikte gedragstesten voor het bestuderen van ruimtelijk leren en geheugen. In de beginfasen van deze taak moeten knaagdieren naar een platform zwemmen om uit een waterbassin te ontsnappen. Het platform wordt vervolgens onder het wateroppervlak verborgen, waardoor het dier zich de locatie moet herinneren om te kunnen ontsnappen. Dit eenvoudige maar krachtige doolhofontwerp kan worden gebruikt om de cognitieve functie te analyseren, diermodellen van...

Functionele magnetische resonantie-imaging (fMRI) is een niet-invasieve neuro-imagingtechniek die wordt gebruikt om de menselijke 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 activatie wanneer een specifieke taak wordt uitgevoerd. Dit is mogelijk omdat hemoglobin in het bloed...

Cellulaire en moleculaire neurowetenschappen vormen een van de nieuwste en snelst groeiende subdisciplines binnen de neurowetenschappen. Door de invloeden van genen, signaalmoleculen en cellulaire morfologie te onderzoeken, ontsluiten onderzoekers in dit vakgebied cruciale inzichten in de normale ontwikkeling en functie van de hersenen, alsook de onderliggende oorzaken van vele pathologische aandoeningen. Deze video-introductie tot de fascinerende wereld van de cellulaire en moleculaire...

De complexiteit van het brein vereist vaak dat neurowetenschappers een eenvoudiger systeem gebruiken voor experimentele manipulaties en observaties. Een krachtige aanpak is het genereren van een primaire kweek door zenuwstelselweefsel te disseceren, dit te dissociëren in enkelvoudige cellen en deze cellen in vitro te kweken. Primaire kweken maken neuronen en glia gemakkelijk toegankelijk voor de experimentele instrumenten die nodig zijn voor technieken zoals genetische manipulatie en time-lapse...

Transfectie - het proces van het overbrengen van genetisch materiaal in cellen - is een krachtig instrument 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 te stimuleren, is transfectie een uiterst nuttig instrument bij het bestuderen van de cellulaire en moleculaire processen die de neuronale functie bepalen. Volwassen...

De complexe structuur van het zenuwstelsel van gewervelde dieren komt voort uit een ingewikkelde reeks gebeurtenissen waarbij celdifferentiatie, celmigratie en veranderingen in celmorfologie betrokken zijn. Het bestuderen van deze processen is essentieel voor ons begrip van de werking van het zenuwstelsel, evenals voor ons vermogen om stoornissen te diagnosticeren en te behandelen die het gevolg zijn van een abnormale ontwikkeling. Neuraal weefsel is echter relatief ontoegankelijk voor...

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

De ontwikkelingsneurowetenschap is een vakgebied dat onderzoekt hoe het zenuwstelsel wordt gevormd, van de vroege embryonale stadia tot aan de volwassenheid. Hoewel bekend is dat neurale progenitorcellen voorspelbare stadia van proliferatie, differentiatie, migratie en rijping doorlopen, zijn de mechanismen die de progressie door elk stadium beheersen nog niet volledig begrepen. Het bestuderen van de ontwikkeling is niet alleen belangrijk voor het begrip van hoe complexe structuren worden...