optogenetics에 있는 어드밴스

Thought LeadersKarl Deisseroth, M.D., Ph.D.D.H. Chen Professor of Bioengineering, Psychiatry
and Behavioral Sciences, Stanford University

Investigator of the Howard Hughes Medical Institute
4월 Cashin-Garbutt까지 박사와 가진 카를 Deisseroth, 수행되는 M.D., Ph.D 면접시험., MA (Cantab)

optogenetics에 소개를 줄 수 있습니까? 이 기술은 어떻게 정신과에 의해 고무되었습니까?

Optogenetics는 빛을 사용하여 두뇌로 정보 소개의 방법입니다, 두뇌를 통해 특정 세포 또는 연결을 표적으로 합니다. 그것은 더 유사한 언어 일반적으로 사용되는 무슨이와 두뇌 안에, 당신이에 있는 신경 회로와 전하는 도움 및 두뇌 신호 같이 단단 입니다.

두뇌 신호

그것은 복잡한 업무, 사회적 행동 및 기억 장치 조차 실행해 포유동물 작동에서 실행될 수 있고, 그것은 더 깊은 수준에 이해에 그 때 뿐만 아니라 것이 작동하는 어떻게, 그러나 심리학과 신경학에서 작동하지 못하는 경우가 있는지 어떻게, 문을 엽니다.

VimeoAZoNetwork에서 빛을 가진 통제 신경.

성공이 인 필요로 한 특이성 및 정밀도를 가진 새로운 처리의 종류를 건설하는 두뇌의 충분히 깊은 이해가 없다 정신병 의사와 신경학자의 사이에 일반적으로 생각됩니다. 환자를 위한 대화 치료를 하거나, 환약의 모양으로 약물을 주거나, 두뇌 자극 처리를 주고 있다는 것을, 전체적인 지역 사회에서 느껴집니다.

다행히, 두뇌와 조화시키기의 정확한 방법 건설의 목표는 정신과를 위해 다만 중요하지 않습니다, 그러나 또한 기본적인 신경과학을 위해 너무 중요하, 그것은 optogenetics의 가장 활발한 응용의 한개입니다. 나의 실험실은 우리가 두뇌의 우리의 기본적인 이해 진행 식으로 해 좋은 무슨을 조사하는 1 차적으로 기초 과학 실험실 입니다.

optogenetics는 어떻게 신경과학에 있는 실험의 더 넓은 문맥에 맞습니까?

Optogenetics는 상당히 표준 기술이 되었습니다, 전세계 그것을 사용하여 나온 수천 수백 실험실 및 종이가 있습니다. 예를 들면 세포의 특정 종류에 있는 활동 패턴이 생리학 또는 행동을 위해 필요하거나 충분하다는 것을 무언가가 프로세스에 필요하거나 충분하다는 것을 시험하기 위하여 이용된 툴키트의 원인이 되는 무기의 일부분입니다.

신경과학에 있는 다른 많은 경이로운 기술이 있습니다, 아주 강력한 유전이 있고 해부학은 예를 들면 도구로 만듭니다. optogenetics 적합이 안으로 있는 곳에 이것은 활동은 원인이 되어 중요하다는 것을 시험할 수 있는 방법 입니다.

optogenetics는 무슨 도전을 극복하는 것을 저희가 허용합니까?

많은 년간, 신경과학자는 효과적으로 상호 관계를 공부하고 있습니다. Optogenetics는 관측과 상호 관계에서 멀리 취하고 인과성에 데려갑니다.

이 제한은 필드를 위해 제시된 optogenetics가, 그리고 신경과학에 있는 다른 모든 아름다운 기본 일에 아주 공동성 인 무언가입니다. 그것은 또한 제공할 이전 접근이 확실히 수 없던 속도와 세포 모형 특이성 를 제공합니다.

optogenetics의 무슨 양상을 Pittcon 2017년에 월러스 H. Coulter Lecture에서 커버할 것입니까?

나는 나오는 통찰력에 대해서 optogenetic 단백질 그들자신이 어떻게로 작동하는지 이야기할 것이습니다. 나는 이들 이해에 실제로 과거 8 년 내내, 및 내 또는 많은 시간에 정진한 화학자 및 생화학자 전에 그래서 가벼운 활성화한 이온 채널 통신로입니다.

이들은 그(것)들에게 빛에 반응하 우리가 세포로 끼워넣는 단백질, 입니다 그들의 optogenetic 응용에서 분리한 조차 아름다운 단백질입니다. 그(것)들은 조류와 그밖 미생물에게서 와 빛에 반응하는 것을 동물이 허용하, 그래서 Pittcon에, 분자 모형 조사자에 특정 관심의 일 이 단백질이 어떻게에 대해서 작동하는지 나는 이야기할 것이습니다.

나는 또한 그 단백질의 우리의 깊은 이해가 저희를 새로운 optogenetic 접근을 건설하는 것이 어떻게에 대해서 허용한지 이야기할 것이습니다. 우리는 우리는 단백질의 깊은 구조상과 기계학적인 이해 자체가 있기 때문에 이 단백질의 돌연변이체와 계속 새 버전을 만들 수 있습니다. 그것은 optogenetics 실험의 최신 종류에 저희를 지도했습니다. 나는 이 기본적인 화학이 신경과학에 있는 새로운 어드밴스로 어떻게에 대해서 이끌어 낸지 이야기할 것이습니다.

그밖의 무엇을 대화에서 토론할 것이습니까? 명확성 방법을 토론할 것이습니까?

최근에, 그것에서 및 온 모든 방법 및 명확성에 많은 일 이 있습니다 그래서 나는 그것에 대해서 또한 이야기할 것입니다. 많은 사람들이 나의 자신의 실험실을 포함하여, 하고 있는 무엇을, 일반적인 워크 플로우로 기술을 합병하고 있습니다.

일단 설치하면 특정한 세포 모형은 명확성을 사용하여 optogenetics, 를 사용하여 동물의 행동에서 중요합니다 그 때 그 동일 세포의 통신망을 장악할 수 있습니다. 그것은 연결성, 당신이 행동을 일으키는 원인이 되는 활동에서 중요한 알고 있는 그 동일 세포의 회선도를, 보는 가능하게 합니다. 그것은 앞으로 큰 단계이고 움직이는 것을 시작할 것을 도왔습니다 저희가 신경 회로가 복잡한 행동을 어떻게의 초래하는지 많은 실험실은 이 기술, 그것을 통합적인 이해로로 사용하고 있습니다.

어느 기술이 계속 일에 가장 중요합니까?

요즈음, 우리는 많은 광학, 화상 진찰, 전기 생리학을 사용하고 계산 분석에는과 우리가 전에 상상할 조차 수 없던 된 특히 중요한 만드 아름다운 그러나 복잡한 자료 스트림이 있습니다.

우리가 구조상과 활동 데이터의 테라바이트를 및 그 후에, 이것 얻는 단 하나 마우스에서 우리가 수많은 실험을 하고 많은 동물을 통해 공부될 많은 인구 역동성을 시험할 것을 시작할 때, 및 확실히 도전적인 것을 얻습니다 그래서 우리는 계속 중요한 너무 아주 향상된 계산 방법을 필요로 합니다.

선진 기술은 어떻게 연구를 착탄했습니까?

우리는 강요를 많은 것 앞으로 도왔습니다, 그러나 많은 그밖 훈련에 있는 일, 예를 들면, 레이저 개척에 건축했습니다. 레이저와 LED 기술에 있는 어드밴스는 계속 optogenetics를 위해 매우 중요합니다.

더 높은 속도 계산, GPU 장치, 계산하는 유전학에서 구름은, 및 그 때 또한 진행합니다. 계속 기본적인 바이러스학은 또한 아주 귀중합니다.

이 그밖 지원 필드가 그들의 현 상태를 도달하지 않았었기 때문에 비록 우리가 가지고 있었더라도 계속 우리가 있는 무엇을 할 수 많았던, 에, 우리 전에 그것을 20 년 할 수 없었습니다 원했습니다.

무슨 추가 발달을 보고 싶습니까 하고자 했습니까?

우리는 활동의 자연적 사건 패턴과 일치하거나 정확하게 바꾸기에 잘 좋아지고 있습니다. 우리는 자연적인 패턴을 닮는 우리가 원하는 활동의 어떤 패턴든지에서 놀아서 좋습니다, 그러나 질문은 방법 바싹 하는 입니까?

그 질문에 응답하기 위하여는, 첫째로 자연적인 자연적으로 무슨 일이 일어나는가가 보도록 패턴을 검출하는 것을 얻었습니다. 우리는 그것에 매우 잘 좋아지고, 이렇게 요즈음 지금 optogenetics를 사용하여 자연적 사건 활동 패턴과 일치할 수 있고 그것은 내가 더 많은 것을의 보고 싶으면 무언가입니다.

그것은 안으로 놀거나 빛을 제공하고, 아주 강력한 폐회로 형식에서 조차 동일 장치 및 동일 시스템을 통해서 하기 화상 진찰, 빛의 수집을, 빠른 속도로 전부, 및 결합하는 필드의 반면에 조합을 요구합니다.

Pittcon 2017년을에 기대해 무엇입니까?

나는 나가 다른 것을 배워서 좋은 넓고, 이분야, 양이 많은 회의를, 어쩌면 내가 특히 찾고 있는 무언가 아닙니다 좋아합니다. 나는 그것에 무엇이든 보다는 더 많은 것을 기대해, 다만 나의 일반적인 경로에 없을 무언가에 드러나 얻.

무슨 Pittcon가 VimeoAZoNetwork에서 당신을 위해 할 수 있는.

미래 연구 계획은 무엇입니까?

우리는 optogenetics와 명확성을 진행하고, 적합하고 행동이 회로 활동 패턴에서 어떻게 발생하는지 이해의 목표와 함께 그(것)들을 사용하는 것을 계속하고 싶습니다. 아주 많게 하는 것이 있습니다.

우리는 불안에 관한 이 깊은 질문을 이해하는 계속되 좋다는 것을 정신병 의사가 나 희망하기 때문에, 불경기, 마약 중독은 우리가 환자의 문제의 본질에 아주 정확하게 얻어서 좋은 수준에, 얻고. 다음 개성을 뚜렷하게 한 처리로 이것, 그러나 이것을 따르는 것은 나중에 다량일지도 모릅니다.

우리는 무슨 환자 때문에 정확하게 정밀 폭격을 할 수 강렬하게 손해를 입고 있는의 뒤에 생물학을 애매함 지나서 움직일 수 있고는 것을 그리고 있고 싶습니다. 이것은 환자, 가족 및 사회를 위해 앞으로 큰 단계일 것입니다.

독자는 어디에서 추가 정보를 찾아낼 수 있습니까?

Pittcon에 관하여

Pittcon®는 분석 화학과 적용되는 분광학 의 펜실베니아 비영리 재단에 피츠버그 회의의 등록 상표입니다. 피츠버그의 분광학 사회 및 피츠버그의 분석적인 화학자를 위한 사회에 의해 공동 후원해, Pittcon는 실험실 과학에 최고 연례 회의 그리고 폭발입니다.

모든 수준에 Pittcon 기금 과학 교육 그리고 봉사 활동, 유치원에서 성인을 통해서 진행. Pittcon는 교사와 교수에게 학생을 위한 과학 장비 교부금을 포함하여 각종 과학 봉사 활동 활동을 재정 적이고 및 행정 지원을, 연구 보조금, 장학금 및 인턴 신분, 포상, 그리고 공중 과학 센터, 도서관 및 박물관에 교부금 제공하기 위하여 일년에 백만 달러 보다는 더 많은 것을 기증합니다.

추가 정보를 위한 방문 pittcon.org.