Bildgebung mit voltage-sensitive dye erfasst Echtzeit-brain dynamics

Bildgebung mit voltage-sensitive dye: Eine Methode zur Erfassung von real-time brain dynamics

Der Farbstoff enthält in den Zellen des Gehirns‘ – Membran und die änderungen der Fluoreszenz, wenn diese empfangen oder senden von elektrischen Signalen. Also, hochauflösende Kamera-Systeme ermöglichen es zu erfassen gleichzeitig die Aktivitäten von Millionen von Nervenzellen über mehrere Quadratmillimeter auf das Gehirn.

Erste Visualisierung der Gitter-Muster Bewegung über die Oberfläche Gehirn

Als stimulus verwendeten die Forscher einfache orientierten Gitter mit abwechselnd schwarz-weißen Streifen Driften mit konstanter Geschwindigkeit über einen Bildschirm. Diese Reize werden seit mehr als 50 Jahren in visual neuroscience, und immer noch sind, die konventionell angewendet, in der medizinischen Diagnostik. Jedoch, die Aktivität des Gehirns, die Signale sowohl von der Gitter-Ausrichtung und seiner Bewegung gleichzeitig nicht erkannt wurde bisher. Solche Signale konnte nun erstmals gezeigt. Beachten Sie, dass eine weitere rechnerische Schritte einschließlich einer differenzierten Analyse waren nötig, bevor die kleinste Aktivität des Gehirns Signale sichtbar wurde.

Kortikale mapping von Objekt-Orientierung

Optical imaging wurde die state-of-the-art, da es ermöglicht, feinkörnige Auflösung der kortikalen Aktivitätsmuster, so genannte Karten, in denen lokale Gruppen von aktiven Nervenzellen darstellen, Gitter-Ausrichtung. Dabei wird insbesondere Gitter-Ausrichtung aktiviert unterschiedliche Gruppen von Nervenzellen resultiert in einzigartigen fleckiges Muster. Ihre spezifischen anzeigen-Layouts codiert eigentlichen Reiz Orientierung.

Übertragung von Bewegungs-Informationen, die durch die überlagerten Wellen-Aktivität

Jancke: „Unser neuartiges bildgebendes Verfahren ferner erfasst Propagierung von Aktivität Wellen über diese Orientierung Karten. Damit wir darüber hinaus beobachten, Gitter bewegt sich in Echtzeit über das Gehirn. In diesem Weg, Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit geschätzt werden kann, unabhängig von der Orientierung maps, die es ermöglicht, auflösen von Mehrdeutigkeiten auftreten, die in visuellen Szenen des täglichen Lebens.“ Die entstehenden Raum-zeitliche Muster können dann individuell empfangen und interpretiert und durch andere Hirnareale. Geben Sie ein Bild auf: ein radio bekommt einen permanenten Strom von Sendungen gleichzeitig. Um zu hören, um eine bestimmte station zu wählen hat nur den Kanal zu tunen. Zum Beispiel eine folgende Hirnregion möglicherweise bevorzugt berechnen eines Objekts Orientierung während der andere Prozess seine Bewegungsrichtung oder Geschwindigkeit gleichzeitig. In Zukunft, hoffen die Wissenschaftler, mehr zu entdecken von den Gehirnen Echtzeit-action, wenn ähnliche tools verwendet werden, mit Zunehmender stimulus-Komplexität: Naturalistische Bilder sind erfahrene sich so mühelos in den Alltag. Noch bleibt es eine faszinierende Frage, wie das Gehirn verarbeitet solche komplexen Daten zu gewinnen eine stabile Wahrnehmung in jedem moment in der Zeit.

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