Neurowissenschaftliche Forschung

Die Untersuchung des Nervensystems beruht typischerweise auf konfokaler Mikroskopie zur hochauflösenden Abbildung von Ereignissen und Strukturen. Für eine tiefere in vivo-Bildgebung wird die Multiphotonenmikroskopie verwendet, da ihre Fähigkeit zur Verwendung einer Anregung im nahen Infrarotbereich die Lichtstreuung verringert und eine tiefe Bildgebung mit minimaler Invasivität ermöglicht. Lichtblattmikroskopie wird auch für lichtempfindliche oder 3D-Proben bevorzugt. Sie verringert die Phototoxizität und bietet intrinsische optische Schnitte und 3D-Bildgebung.

• Optogenetik ist eine Methode, bei der die neuronale Aktivität mithilfe von Licht gesteuert wird, was die Untersuchung spezifischer neuronaler Netzwerke und der Signalübertragung von Zellen ermöglicht. Sie erfordert die Expression von lichtempfindlichen Proteinen in der neuronalen Zellmembran. Die Untersuchung von Ereignissen im Nanobereich mithilfe der Optogenetik in Kombination mit einer im Millisekundenbereich zeitgesteuerten Präzisionsverglasung ist eine vielversprechende Technologie, um bestimmte Zeitpunkte innerhalb eines dynamischen Prozesses zu untersuchen.
• Elektrophysiologie ist die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Geweben und Zellen und umfasst die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Neuronen. Die Funktion von Nerven- und Muskelzellen beruht auf Ionenströmen, die durch Ionenkanäle fließen. Eine Möglichkeit zur Untersuchung von Ionenkanälen ist die Patch Clamp Technik Diese Methode ermöglicht die detaillierte Untersuchung von Ionenkanälen und die Aufzeichnung der elektrischen Aktivität verschiedener Zelltypen, hauptsächlich erregbarer Zellen wie Neuronen.