Simultaneous photo-manipulation and non-linear optical imaging of single synapses and neuronal networks in intact brain

Communicatie tussen hersencellen vormt de basis voor ons denken, leren,
en herinneren. Hoe contactpunten, synapsen, in het levende brein werken
en wat de regels zijn waarmee ze veranderen is onduidelijk. Met behulp
van infrarood lasers en niet-lineaire optische technieken kunnen
individuele synapsen bestudeerd en gemanipuleerd worden. Daarmee kunnen
werkingsmechanismen in gezonde en zieke hersenen opgehelderd worden.

Producten

Titel: Hyperconnectivity and slow synapses during early development of medial prefrontal cortex in a mouse model for mental retardation and autism doi: 10.1093/cercor/bhr224
Auteur: Testa-Silva G, Loebel A, Giugliano M, de Kock CPJ, Mansvelder HD*, Meredith RM*
Magazine: Cerebral Cortex
Titel: Short-coherence off-axis holographic phase microscopy of live cell dynamics
Auteur: Witte, Stefan, Plauska, Andrius, Ridder, Margreet C., van Berge, Laura, Mansvelder, Huibert D., Groot, Marie Louise
Magazine: Biomedical Optics Express
Titel: Optimal lens design and use in laser-scanning microscopy
Auteur: Negrean, Adrian, Mansvelder, Huibert D.
Magazine: Biomedical Optics Express
Titel: Development of dendritic tonic GABAergic inhibition regulates excitability and plasticity in CA1 pyramidal neurons
Auteur: Groen, M. R., Paulsen, O., Perez-Garci, E., Nevian, T., Wortel, J., Dekker, M. P., Mansvelder, H. D., van Ooyen, A., Meredith, R. M.
Magazine: Journal of Neurophysiology
Titel: Label-free live brain imaging and targeted patching with third-harmonic generation microscopy 108(15):5970-5.
Auteur: 4. Witte S, Negrean A, Lodder JC, de Kock CPJ, Testa Silva G, Mansvelder HD*, Groot ML*
Magazine: Proceedings of the National Academy of Sciences USA
Titel: Mechanisms Underlying the Rules for Associative Plasticity at Adult Human Neocortical Synapses
Auteur: Verhoog, M. B., Goriounova, N. A., Obermayer, J., Stroeder, J., Hjorth, J. J. J., Testa-Silva, G., Baayen, J. C., de Kock, C. P. J., Meredith, R. M., Mansvelder, H. D.
Magazine: Journal of Neuroscience
Titel: Layer-Specific Modulation of the Prefrontal Cortex by Nicotinic Acetylcholine Receptors
Auteur: Poorthuis, R. B., Bloem, B., Schak, B., Wester, J., de Kock, C. P. J., Mansvelder, H. D.
Magazine: Cerebral Cortex
Titel: Layer-specific cholinergic control of human and mouse cortical synaptic plasticity
Auteur: Verhoog, Matthijs B., Obermayer, Joshua, Kortleven, Christian A., Wilbers, René, Wester, Jordi, Baayen, Johannes C., De Kock, Christiaan P. J., Meredith, Rhiannon M., Mansvelder, Huibert D.
Magazine: Nature Communications
Titel: Layer-Specific Interference with Cholinergic Signaling in the Prefrontal Cortex by Smoking Concentrations of Nicotine
Auteur: Poorthuis, R. B., Bloem, B., Verhoog, M. B., Mansvelder, H. D.
Magazine: Journal of Neuroscience
Titel: Shisa6 traps AMPA receptors at postsynaptic sites and prevents their desensitization during synaptic activity
Auteur: Klaassen, Remco V., Stroeder, Jasper, Coussen, Françoise, Hafner, Anne-Sophie, Petersen, Jennifer D., Renancio, Cedric, Schmitz, Leanne J. M., Normand, Elisabeth, Lodder, Johannes C., Rotaru, Diana C., Rao-Ruiz, Priyanka, Spijker, Sabine, Mansvelder, Huibert D., Choquet, Daniel, Smit, August B.
Magazine: Nature Communications
Titel: Third harmonic generation imaging for fast, label-free pathology of human brain tumors
Auteur: Kuzmin, N. V., Wesseling, P., Hamer, P. C. de Witt, Noske, D. P., Galgano, G. D., Mansvelder, H. D., Baayen, J. C., Groot, M. L.
Magazine: Biomedical Optics Express
Titel: Palette of fluorinated voltage-sensitive hemicyanine dyes
Auteur: Yan, P., Acker, C. D., Zhou, W.-L., Lee, P., Bollensdorff, C., Negrean, A., Lotti, J., Sacconi, L., Antic, S. D., Kohl, P., Mansvelder, H. D., Pavone, F. S., Loew, L. M.
Magazine: Proceedings of the National Academy of Sciences USA

Verslagen


Eindverslag

Het gebruik van optische technieken en fluorescente eiwitten om de eigenschappen van cellen te bestuderen en te manipuleren zijn zeer succesvol gebleken en hebben voor verschillende doorbraken in biomedische wetenschappen gezorgd. Recente ontwikkelingen in optische technieken hebben geleid tot een toename in spatiele en temporele resolutie om enkele geidentificeerde contacten tussen hersencellen te bestuderen, maar ook grootschalige neuronale netwerken. Hersenweefsel verstrooid licht in sterke mate. Niet-lineaire optische technieken die infrarood licht gebruiken kunnen beter doordringen in hersenweefsel, en recente technologische ontwikkelingen maken het nu mogelijk om contactpunten en hersencellen met licht te manipuleren in het intact, levend hersenweefsel.
Wij hebben een imaging platform ontwikkeld dat lichtmanipulatie met niet-lineaire imaging combineert in levend hersenweefsel. Het platform maakt gebruik van meerdere lasers om verschillende golflengten van licht te kunnen gebruiken om laserstimulatie en imaging elkaar niet te laten verstoren. Met het system zijn tijdens de looptijd van dit project verschillende onderzoeksprojecten uitgevoerd.

Snel naar

Kenmerken

Projectnummer:
91110019
Looptijd: 100%
2010
2015
Gerelateerde programma's:
Gerelateerde subsidieronde:
Projectleider en penvoerder:
Prof. dr. H.D. Mansvelder
Verantwoordelijke organisatie:
Vrije Universiteit Amsterdam