< Terug naar vorige pagina

Project

Onderzoek van de moleculaire mechanismen betrokken bij de optogenetische activatie van neuronen.

Het begrijpen van de ziektebeelden van verschillende complexe hersen aandoeningen (zoals de ziekte van Alzheimer, Parkinson, depressie, obsesieve compulsieve stoornis, enz.) heeft als noodzaak om selectief hersenactiviteit -onderliggend aan deze hersenprocessen- te gaan onderzoeken en beïnvloeden. 'Optogenetica' beschrijft de verschillende technieken die het mogelijk maken om hersenactiviteit te gaan beïnvloeden met behulp van licht (Fiala et al. 2010). Optische controle heeft verschillende voordelen ten opzichte van de klassieke electrische en farmacologische benadering. Door genetische targetting, kan controle worden bereikt op het niveau van de cel in plaats van regionaal zoals bij electrische en farmacologische interferentie. Electrische stimulatie heeft van nature het nadeel om het pad van de minste weerstand te volgen. De niet-specificiteit is ook bij farmaca één van de grootste problemen.

Hoewel er op dit moment al veel is aangetoont op het vlak van neurale activatie in vivo, is er nog enorm veel te leren over hoe de activatieprocessen gebeuren op de moleculaire en cellulaire schaal. Dit zou toelaten om een onderscheid te maken tussen directe cellulaire processen ( denk aan de depolarisatie en hyperpolarisatie van het membraan, en dus ook de generatie van actiepotentialen) en 2de orde signalen binnen netwerken in de hersenen. Dit onderscheid is onmogelijk te maken in vivo vanwege de inherente complexiteit.

Dit project zal focussen op de moleculaire en in vitro cellulaire eigenschappen van lineaire en niet-lineaire optische processen van opsines, relevant voor cellulaire activatie en hun gebruik als spanningsgevoelige probes. Twee foton optische eigenschappen zijn momenteel enkel onderzoch voor het wildtype kanaalrhodopsine 2 en een mutant (C1V1), terwijl het scala aan beschikbare opsines enorm toeneem t(Materials et al. 1998; Birge 1990).

Datum:1 okt 2014 →  5 feb 2019
Trefwoorden:Optogenetics, voltage sensors, non-linear optics, neuroscience, viral therapy, biophysics, opsins
Disciplines:Fysica van gecondenseerde materie en nanofysica
Project type:PhD project