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
Files en maatregelen in Aziatische steden
Verkeersopstoppingen in veel Aziatische steden veroorzaken vervuiling en economische kosten. Steden als New Delhi, Bangkok, Manila en Jakarta nemen verschillende maatregelen, van voertuigverboden en elektrische bussen tot nieuwe metrolijnen en slimme verkeerssystemen.
Grote chimpanseegroep splitst en valt ex-leden aan
Langlopend onderzoek in Kibale National Park toont dat een grote groep chimpansees splijt in twee groepen. Leden van de westelijke groep vielen ex-groepsgenoten aan en doodden meerdere dieren; de bevinding is gepubliceerd in Science.
Psychedelica verstoren koppeling tussen hersenen en bloedstroom
Onderzoekers vonden dat psychedelica de relatie tussen neurale activiteit en bloedstroom veranderen. Dat zagen zij in muizenexperimenten en in een heranalyse van menselijke fMRI-gegevens, met belangrijke gevolgen voor de interpretatie van hersenscans.
Neuromorfe chips geïnspireerd op het menselijk brein
Onderzoekers ontwikkelen hardware die het brein nabootst om energie te besparen. Ze gebruiken synapsachtige apparaten met organische transistors; het werk geeft aanwijzingen voor efficiëntere, breinachtige AI. De studie verschijnt in ACS Applied Electronic Materials.
