Il y a une dizaine d’années, les neuroscientifiques ont progressivement commencé maîtriser les méthodes optiques de la recherche sur le cerveau. Au fil du temps il s’est avéré que l’optique peut compléter organiquement – et dans certains étuis et remplacement – méthodes traditionnelles d’utilisation des électrodes comme le principal outil de mesure dans l’étude du cerveau.
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La recherche neurologique traditionnelle commence par implantation chirurgicale d’électrodes métalliques dans le cerveau animal expérimental, le plus souvent un lapin ou une souris. Ces électrodes cibler des types spécifiques de cellules qui sont en certaines zones du cerveau. Ensuite, l’animal est exposé exposition à divers stimuli externes et activité électrique les neurones en contact avec les électrodes sont enregistrés un ordinateur.
Une analyse et un traitement minutieux de ces signaux électriques sont ensuite se traduit par une image de cellules individuelles excitées dans selon un schéma spécifique. Ensuite, ces modèles corréler avec les processus d’apprentissage, de mémorisation, de traitement sensoriel données et autres fonctions cérébrales. Par conséquent, la recherche avec en utilisant des électrodes reposent entièrement sur passive observation.
Cependant, l’optique en combinaison avec la génétique est une science qui a reçu nom optogénétique – permet aux scientifiques avec une précision incroyable contrôler directement les fonctions cérébrales au lieu de simples observations.
La recherche optogénétique commence par l’introduction de virus porteur dans le cerveau de l’animal. Un gène est chargé dans le virus, la protéine photosensible codante qui forme le canal ionique, et alors le virus va à des neurones spécifiques qui sont objet d’étude. (Le cerveau contient de nombreux types différents neurones). Flash lumineux implanté chirurgicalement la pointe de la fibre optique ouvre les canaux ioniques, forçant neurone excité.
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Ainsi, les cellules du cerveau étudié peuvent littéralement allumer et éteindre. Les capacités de cette puissante technologie sont pratiquement sans fin. Exemples: récupération de la vision après lésions rétiniennes dues à l’excitation des cellules restantes système visuel du cerveau; allumer et éteindre la faim; entraînement cérébral dans la suppression du syndrome obsessionnel-compulsif. Cependant, il faut dire que pour le moment, les plans de mise en œuvre Il n’existe pas d’études optogénétiques chez l’homme.
Pour l’organisation de cette neurorévolution, les biologistes doivent remercier physiciens étudiant l’optique. Les lasers ont subi ces dernières années amélioration technologique comparable au développement ordinateurs au cours des 50 dernières années: ils sont désormais plus faciles, plus fiables et plus accessible que jamais. Le même développement a eu lieu fibres optiques qui peuvent se plier, s’enrouler et pénétrer les plus petits espaces. Aujourd’hui même les non-spécialistes peuvent collecter et contrôler commercialement systèmes optiques abordables.
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