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
Waarom taalmodellen moeite hebben met vermenigvuldigen
Onderzoekers van de University of Chicago en partners onderzochten waarom grote taalmodellen twee viercijferige getallen slecht vermenigvuldigen. Een nieuwe trainingsmethode (ICoT) liet modellen tussentijdse waarden onthouden en verbeterde de nauwkeurigheid sterk.
Genderongelijkheid in nationale wetenschappelijke organisaties
Internationaal onderzoek laat zien dat vrouwen nog steeds ondervertegenwoordigd zijn in wetenschapsacademies. De studie noemt beperkte vooruitgang en roept op om gendergelijkheid vast in regels, budgetten en strategieën op te nemen.
Twee microglia-populaties regelen angst bij muizen
Onderzoek aan de University of Utah laat zien dat twee verschillende typen microglia bij muizen angst kunnen veroorzaken of juist voorkomen. De cellen houden elkaar in balans en dit kan leiden tot nieuwe behandelideeën, maar toepassingen zijn nog ver weg.
Magnetisch veld leidde Aardse deeltjes naar de maan
Nieuw onderzoek met computersimulaties toont dat het magnetisch veld van de Aarde over lange tijd kleine deeltjes uit de atmosfeer naar de maan kan hebben geleid. Dit kan vluchtige stoffen in maangrond verklaren en heeft gevolgen voor maanonderzoek.