1 Optogenetyka Kinga Szpyra Wydział Górnictwa i Geoinżynierii www.agh.edu.pl

2 Czym jest optogenetyka ? Technika stosowana neurobiologii, polegająca na kontrolowaniu aktywności określonej grupy neuronów za pomocą światła. www.agh.edu.pl

3

4

5 Dlaczego optogenetyka? Może być wykorzystywana na żywych organizmach Można pobudzać i kontrolować wiele rejonów mózgu jednocześnie Może być wykorzystana w różnoraki sposób począwszy od leczenia alkoholizmu, skończywszy na chorobie Parkinsona.

6 Jak to działa ? www.agh.edu.pl

7 Jak to działa ? Garść światłowodów wszczepiana jest bezpośrednio w mózg myszy Odpowiednie zakończenia kierowane są do poszczególnych rejonów mózgu Na końcach przewodów zamontowane są elektrody, które zbierają sygnał EEG

8 Światłowody

9

10 Rozpraszanie światła w światłowodzie

11 Interferencja w światłowodzie

12 Ile takich kątów jest ? Jeżeli na osi poziomej mamy stosunek grubości światłowodu do długości fali, to im grubszy światłowód tym więcej możliwych takich kątów jest. Wtedy ten obraz interferencyjny może wyglądać różnie.

13 Środowisko badań

14 Film

15 Schemat blokowy urządzenia

16 Urządzenie idealne O możliwie najmniejszych rozmiarach

17 Podsumowanie,,Rozwój badań nad mózgiem i umysłem dotarł właśnie do przełomowego momentu przypominającego rewolucje jaka nastąpiła w fizyce i astronomii w raz z wynalezieniem teleskopu w czasach Galileusza. Wobec tego należy kłaść ogromny nacisk na kwestie etyczne. Technologia powinna uwolnić człowieka od ciężarów życia. Gorzej jeśli zamiast tego uczyni go więźniem. „ dr Christof Koch, Max Planck Institute for Biological Cybernetics

18 Bibliografia SC. Williams, K. Deisseroth. Optogenetics S. Nakamura, MV. Baratta, MB. Pomrenze, SD. Dolzani High fidelity optogenetic control of individual prefrontal cortical pyramidal neurons CFT – Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk –(EiTI PW i CFT PAN): "Distributed measurement and control system for neuroengineering regulation of behavior„ Adam Majewski, Podstawy techniki światłowodowej, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1997