Onderzoekers combineerden een laboratoriummethode om actieve cellen te markeren met wiskundige en computationele analyses om neuronen en netwerken in de tijd te volgen. Het werk verschijnt in PLOS Biology en gebruikte muismodellen.
Samenwerkende groepen in drie landen leverden onderdelen van het onderzoek. De University of Michigan maakte de wiskundige en computationele workflows. Teams in Japan en Zwitserland ontwikkelden experimentele hulpmiddelen. De Japanse groep bij RIKEN gebruikte light sheet-microscopie en een genetische markeermethode, waardoor actieve neuronen in 3D-afbeeldingen zichtbaar werden.
De belangrijkste bevinding was een consistente verschuiving van activiteit terwijl de dieren hun dagcyclus doorliepen. Bij ontwaken begon activiteit vaak in subcorticale, binnenste lagen en later verschoof die naar de cortex aan het oppervlak. Het onderzoek is deels gemotiveerd door de wens vermoeidheid beter te begrijpen; de onderzoekers hopen signaturen te vinden die aangeven wanneer mensen erg vermoeid zijn, bijvoorbeeld voor hoogrisicobanen zoals vliegen of chirurgie. Een coauteur zei dat gedrag voortkomt uit veel onderling reagerende elementen, niet uit één enkel gen of structuur.
Moeilijke woorden
- laboratoriummethode — procedure in een laboratorium om iets te onderzoeken
- computationeel — met computers berekeningen en modellen uitvoerencomputationele
- neuron — zenuwcel die informatie in de hersenen doorgeeftneuronen
- muismodel — laboratoriumdier gebruikt voor wetenschappelijk onderzoekmuismodellen
- light sheet-microscopie — microscopietechniek voor snelle driedimensionale beelden
- dagcyclus — regelmatig ritme van dag en nacht
- vermoeidheid — gevoel van weinig energie en concentratie
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Hoe zou een waarschuwing op basis van vermoeidheid nuttig zijn in banen zoals vliegen of chirurgie?
- Welke voordelen en nadelen zie je aan het gebruik van muismodellen in dit soort onderzoek?
- Wat betekent het voor jou dat gedrag voortkomt uit veel onderling reagerende elementen en niet uit één enkel gen?
Gerelateerde artikelen
Jonge mantaroggen dragen groepen vissen in kustwateren
Jonge Caribische mantaroggen in kustgebieden vormen vaak kleine, bewegende ecosystemen doordat andere vissen zich aan hen hechten of bij hen blijven. Onderzoekers bestudeerden videomateriaal en waarschuwen voor risico's door boten en vistuig.
Chinese autofabrikanten zetten in op Afrika voor elektrische auto's
Chinese fabrikanten breiden uit naar Afrika nadat de thuismarkt verzadigd raakte en de VS en EU handelsbarrières invoerden. Projecten in Marokko, Zuid-Afrika, Kenia en Oeganda tonen productie, verkoop en beleid voor elektrische voertuigen.
Druk op de hersenen activeert zelfdestructie van neuronen
Onderzoekers van de University of Notre Dame laten zien dat aanhoudende druk op de hersenen neuronen kan activeren om geprogrammeerd te sterven. Dit kan helpen verklaren waarom glioblastoompatiënten cognitieve en motorische klachten krijgen.