在 optogenetics 的預付款

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
與卡爾 Deisseroth, M.D., Ph.D 博士的一次面試。,執行在 4月 Cashin-Garbutt 前, MA (Cantab)

請您能產生簡介 optogenetics ? 此技術如何由精神病學啟發?

使用光, Optogenetics 是引入信息方式到腦子,它瞄準特定細胞或連接數在腦子間。 它是快速的,像腦子您與在語言的神經系統的電路傳達類似於的信號和幫助什麼在腦子內通常使用。

腦子信號

它在正常運行可以被執行執行複雜任務、甚而社會行為和內存的哺乳動物,并且那對瞭解然後打開這個門在一個更加深刻的級別,事情不僅如何運作,但是他們如何在心理學和神經學方面可以未起作用。

有光的控制神經元從在 Vimeo 的 AZoNetwork

在精神病醫生和神經學家中通常認為沒有建立一足够深刻瞭解的腦子這种與必要的這個特異性和精確度的新的處理是成功的。 在全部的社區感覺,您以藥片的形式,是否執行患者的談話療法,產生治療或者產生腦子刺激處理。

幸運地,建立準確的方式的目標協調與腦子對精神病學不是僅僅重要,但是對基本的神經科學也是重要,并且那是其中一種 optogenetics 的最扣人心弦的應用。 我的實驗室是主要一個基礎科學實驗室,調查什麼我們可以執行根據提前對腦子的我們的根本瞭解。

optogenetics 如何適合到實驗更加清楚的環境在神經科學方面?

Optogenetics 成為一個相當標準技術,有使用它,湧現了的成千上萬的實驗室和文件環球。 它是這個工具套件的原因胳膊的一部分用於的測試某事是否是必要或滿足的對進程,例如在一個特殊的種類的一個活動模式細胞是否為生理或工作情況是必要或滿足的。

有很多其他美妙的技術在神經科學方面,有非常強大基因的,并且解剖學例如用工具加工。 那裡 optogenetics 適應這是您如何能測試活動是否是原因地重要的。

optogenetics 允許我們解決什麼挑戰?

許多年,神經科學家有效學習相關性。 Optogenetics 採取您遠離觀察和相關性并且把您帶對因果關係。

此限制是為這個域解決的 optogenetics,和是非常協同作用的與所有其他美好和基本原理的工作在神經科學方面的事。 它也提供細胞類型前期途徑不可能相當提供的特異性和速度。

您將報道 optogenetics 的什麼方面在您的華萊士 H. Coulter Lecture 在 Pittcon 2017年?

我談論湧現的答案到 optogenetic 蛋白質如何運作。 我以前實際上是和我很多時間專用在過去八年或的化學家和生化學家,因此對瞭解這些輕的被激活的離子通道。

這些是我們放到細胞為了做他們回應光的蛋白質,他們是從他們的 optogenetic 應用甚而分隔的美麗的蛋白質。 他們來自海藻和其他微生物允許動物回應光,因此在 Pittcon,我談論這些蛋白質如何運作,將是特別的好處對分子類型調查員。

我也談論對那些蛋白質的我們更加深刻的理解如何允許我們建立新的 optogenetic 途徑。 因為我們有對蛋白質的深刻的結構上和機構瞭解,我們能做突變體和新版本這些蛋白質。 那導致我們全新的種類 optogenetics 實驗。 我談論此基本的化學如何導致了在神經科學上的新的進步。

什麼其他您是否討論在您的談話? 您是否討論清晰方法?

最近,有來自它和在清晰的很多工作和所有方法,因此我將談論那。 什麼很多人員執行,包括我自己的實驗室,合併技術到公用工作流。

一旦您設立了使用清晰,一個特殊細胞類型是重要的在動物的工作情況使用 optogenetics,您可能然後獲得那些同樣細胞網絡。 那使您發現連通性,電路圖您知道是重要的在導致工作情況的這個活動的,那些同樣細胞。 那是一個大進步,并且很多實驗室使用此技術,它幫助我們開始移動朝與綜合瞭解對神經系統的電路如何提升複雜工作情況。

哪些技術對您的工作是最重要?

那些日子,我們使用很多光學,想像,電生理學,并且計算分析和他們有我們不可能以前甚而想像的成為的重要特殊創建美好,但是複雜數據流。

從我們獲得結構上和活動數據太字節然後的一個唯一鼠標,當我們開始執行許多實驗和測試在許多動物間時被學習的很多人口動力,這獲得相當富挑戰性,和,因此我們需要非常先進的計算方法,是重要的也是。

科技進步如何影響了您的研究?

我們今後幫助了推進很多事情,但是很多它在作早期工作在編譯了工作在其他學科,例如,激光。 在激光和 LED 技術的預付款為 optogenetics 是非常重要的。

更高速度計算, GPU 設備,計算的雲彩,在遺傳學然後提前。 基本的病毒學也有價值。

很多什麼我們能執行,即使我們有希望對,我們不可能執行它 20 年前,因為這些其他支持的域未到達他們的當前狀態。

什麼更加進一步的發展您要不要發現?

我們更好獲取符合或準確修改活動的自然發生的模式。 我們在我們希望活動的所有模式可以使用,但是這個問題是否是多麼嚴密地執行類似於一個自然模式?

要回答該問題,您首先獲得檢測自然模式發現發生了什麼自然。 我們好批評了那,并且您能現在那麼那些日子符合自然發生的活動模式使用 optogenetics,并且那是我希望發現更多的事。

那要求結合想像,光的收集的域另外聯盟,與使用或提供光和執行高速所有通過同一個設備和同一個系統,和甚而是非常強大的一個閉合電路方式。

盼望 Pittcon 的您是什麼 2017年?

我喜歡我可以瞭解不同的事情的清楚,學科,定量會議,可能不是我特別地尋找的事。 我比任何東西盼望那更多,獲得顯示在不會在我的正常路徑的事。

什麼 Pittcon 可能為您執行從在 Vimeo 的 AZoNetwork

什麼是您將來的研究計劃?

我們要繼續提前 optogenetics 和清晰和使用他們與知道一起可適應和適應不良的工作情況如何的目標從電路活動模式出現。 更大量有執行。

因為精神病醫生我希望我們可以持續瞭解關於憂慮的這些深刻的問題,消沉,毒癮,和有我們可以非常精密地有患者的問題的本質的級別。 然後按照此與被賦予個性的處理,但是此可能稍後是。

我們要能移動通過二義性和能正確地精確定位在什麼患者後的生物強烈地遭受。 這將是一個大進步為這個患者、系列和社團。

閱讀程序在哪裡能找到更多信息?

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