Informasi

Neurofotonik vs. Optogenetika

Neurofotonik vs. Optogenetika


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Apa perbedaan antara keduanya? Saya melihat mereka sering terdaftar bersama dalam deskripsi konferensi tetapi sepertinya tidak dapat menemukan apa pun yang dengan jelas menjelaskan perbedaannya.


Neurophotonics mengacu pada penggunaan cahaya untuk mempelajari otak, termasuk pengukuran (yaitu mikroskop, termasuk penggunaan molekul fluoresen yang memungkinkan pengukuran ion atau tegangan dalam jaringan hidup, tetapi juga termasuk teknik histologis) dan manipulasi (menggunakan cahaya untuk mengaktifkan, menonaktifkan , memodulasi, dll aktivitas saraf).

Optogenetika mengacu pada penggunaan konstruksi yang dikodekan secara genetik (apakah disampaikan melalui virus atau pada hewan transgenik) yang merespons cahaya dan dimasukkan ke dalam sel di mana mereka biasanya tidak ditemukan, seringkali neuron. Neurophotonics adalah istilah luas yang mencakup optogenetika.

Menurut pendapat pribadi saya, optogenetika adalah istilah yang cukup spesifik yang berguna, meskipun tentu saja memiliki beberapa buzz populer di sekitarnya. Neurophotonics adalah kata kunci baru yang mencakup banyak teknik yang telah ada sejak lama, dan sementara teknik ini terus ditingkatkan, label neurophotonics tidak benar-benar diperlukan (tetapi terdengar menyenangkan).


Perbatasan di Sirkuit Saraf

Afiliasi editor dan pengulas adalah yang terbaru yang disediakan di profil penelitian Loop mereka dan mungkin tidak mencerminkan situasi mereka pada saat peninjauan.


  • Unduh Artikel
    • Unduh PDF
    • BacaKubus
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Tambahan
      Bahan
    • Catatan Akhir
    • Manajer Referensi
    • File TEKS sederhana
    • BibTex


    BAGIKAN ON

    Asisten Peneliti / Associate Professor di Optik & Neurophotonics

    New York, Amerika Serikat

    Laboratorium Neuroteknologi dan Biofisika

    Laboratorium Neuroteknologi dan Biofisika Vaziri ( LNB ) di Universitas Rockefeller berfokus pada: pengembangan dan penerapan pencitraan optik canggih teknologi untuk memajukan ilmu saraf. Selama beberapa tahun terakhir, kami telah mengembangkan portofolio teknologi optik yang memungkinkan untuk pengodean ulang optik skala besar dan seluruh otak dan manipulasi neuroaktivitas pada resolusi spatiotemporal tinggi di seluruh sistem model dengan penekanan pada pengembangan alat pencitraan untuk jaringan otak yang sangat tersebar (https://vaziri.rockefeller.edu/publications/). Dalam teknologi pencitraan terbaru kami, kami telah menunjukkan bahwa hingga 1 juta neuron didistribusikan di kedalaman yang berbeda dari kedua belahan korteks tikus dapat direkam pada resolusi sel tunggal.

    Untuk lebih mendorong pengembangan neuroteknologi canggih dan alat mikroskop, kami mencari untuk mengisi satu atau lebih posisi akademik/fakultas dengan judul dan tanggung jawab khusus yang sepadan dengan pengalaman dan kualifikasi kandidat. Kandidat yang dipekerjakan di tingkat Rekan Riset atau Rekan Riset Senior akan memenuhi syarat untuk dipromosikan ke peringkat Asisten Profesor Riset jika berhasil ditinjau oleh komite universitas. Kandidat yang lebih berpengalaman yang dipekerjakan di tingkat Asisten Peneliti atau Profesor Rekan Peneliti akan mengambil peran kepemimpinan di LNB dan memiliki kesempatan untuk mengembangkan program penelitian yang independen dan sinergis yang selaras dengan upaya berkelanjutan di departemen kami. Mereka akan memimpin sebuah tim yang didukung oleh pendanaan eksternal yang diperoleh secara mandiri atau bersama-sama saat tertanam di LNB, dengan memanfaatkan infrastruktur laboratorium dan lingkungan ilmiah yang ada.

    Kemungkinan bidang penelitian kandidat di LBN meliputi:

    • Pengembangan, pengoptimalan, dan penerapan metode optik atau non-optik baru untuk pencitraan saraf dan optogenetik skala besar
    • Pencitraan dan pencitraan jaringan dalam melalui media hamburan
    • Teknologi pencitraan komputasional, pembelajaran mesin, dan statistik tingkat lanjut
    • Pengembangan teknologi tahap awal untuk bio-imaging dan biologi berdasarkan pendekatan konseptual baru dari optik kuantum/penginderaan kuantum, optik ultracepat, fotonik nano, atau bidang lainnya
    • Pengembangan sensor molekuler baru dan penggunaan pendekatan biologis biokimia atau sintetik untuk memungkinkan pengembangan neuroteknologi

    Kunci tanggung jawab

    • Pimpin dan dukung satu atau beberapa proyek penelitian di tingkat senior sambil melatih dan membimbing ilmuwan junior
    • Berkembang bersama dengan Kepala Proyek penelitian Laboratorium dan memperoleh dana penelitian bersama atau mandiri
    • Mendukung Kepala Laboratorium dengan pelaksanaan program penelitian laboratorium
    • Penulis, publikasikan, dan presentasikan temuan penelitian
    • Jika diperlukan, pimpin proyek kolaboratif internal dan eksternal, berfungsi sebagai penghubung ke industri dan mendukung penyebaran teknologi yang dikembangkan

    Kualifikasi

    • PhD dalam fisika, optik, teknik optik / listrik, atau bidang terkait
    • Ambisius, kreatif dan termotivasi dengan memungkinkan inovasi teknik dengan dampak abadi dalam biologi
    • Rekam jejak inovasi dan keunggulan ilmiah yang ditunjukkan
    • Keterampilan organisasi dan komunikasi yang sangat baik, kemampuan untuk mengelola banyak tugas dan proyek dan bekerja sebagai bagian penting dari tim interdisipliner
    • Pengalaman kerja eksperimental sebelumnya di akademisi atau industri pada satu atau lebih bidang ini sangat diinginkan: merancang dan membangun sistem/instrumen optik yang kompleks, optik ultra-cepat, optik non-linear, optik kuantum, pemodelan komputasi, ilmu saraf sistem

    Bagaimana menerapkan

    Kandidat yang tertarik harus mengirimkan materi aplikasi mereka termasuk: CV/resume, daftar publikasi, A pernyataan minat penelitian serta informasi kontak setidaknya tiga referensi ke [email protected] Untuk informasi lebih lanjut, silakan kunjungi situs web kami di https://vaziri.rockefeller.edu/

    Universitas Rockefeller adalah Pemberi Kerja Kesempatan yang Sama dengan kebijakan yang melarang diskriminasi dalam pekerjaan untuk karakteristik yang dilindungi. Administrasi memiliki Program Tindakan Afirmatif untuk meningkatkan jangkauan kepada perempuan, minoritas, individu penyandang cacat, dan veteran yang dilindungi.


    Pencitraan Dalam

    Jika semua tubuh kita setransparan ubur-ubur ini, implikasinya bagi ilmu biomedis akan luar biasa. Ahli biologi dapat langsung melihat jaringan dalam untuk mempelajari fungsinya dan dokter dapat mendiagnosis penyakit seperti kanker dengan pengamatan langsung.

    Namun, ketika cahaya merambat melalui sebagian besar jaringan biologis, ketidakhomogenan indeks bias menyebabkan hamburan difus yang meningkat dengan kedalaman. Ini menimbulkan tantangan besar bagi teknik optik, yang pada dasarnya membatasi kegunaan biomedisnya pada bagian tipis atau sel yang dikultur in vitro dan lapisan jaringan superfisial in vivo. Akibatnya, meskipun banyak terobosan dimungkinkan oleh kemajuan dalam pencitraan optik dan optogenetika, teknik ini masih sangat terhambat oleh hamburan.

    Tujuan dari penelitian kami adalah untuk mengatasi tantangan ini dengan mengembangkan teknik optik baru berdasarkan rekayasa muka gelombang dan pembalikan waktu optik. Pendekatan ini, dalam kombinasi dengan pencitraan kalsium dan elektrofisiologi, akan memungkinkan kita untuk mempelajari sirkuit otak yang sejauh ini tidak dapat diakses dengan metode optik noninvasif.


    Prospek Mendekati Masa Depan untuk Aplikasi Klinis Optogenetika

    Aplikasi klinis untuk optogenetika beragam tetapi bidang restorasi penglihatan telah menunjukkan harapan khusus dengan dua uji klinis yang sudah berlangsung (NCT02556736 NCT03326336). Banyak rintangan yang dibahas dalam artikel ulasan ini berkurang dalam kasus mengobati degenerasi retina, yang merupakan penyebab sebagian besar kasus kebutaan. Memang, sel-sel yang terkena dapat diakses baik untuk pengiriman cahaya maupun transgen, yang telah berkontribusi pada keberhasilan optogenetik untuk mengembalikan sensitivitas cahaya pada berbagai spesies (Baker dan Flannery, 2018). Area aplikasi lain yang menjanjikan adalah pengobatan epilepsi parah (Walker dan Kullmann, 2020). Dalam hal ini, terapi gen tradisional, yang didasarkan pada penggantian gen yang rusak dengan gen fungsional, dikaitkan dengan komplikasi karena masalah dosis. Memang, tingkat ekspresi gen sulit dikendalikan tetapi penggunaan cahaya untuk mengaktifkan saluran yang dikodekan secara genetik menyediakan 𠇍osis dial” yang dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan. Ada juga harapan bahwa optogenetika dapat menggantikan implan koklea berbasis elektroda tradisional yang digunakan untuk mengobati bentuk gangguan pendengaran tertentu. Meskipun stimulasi listrik telah digunakan secara luas dan berhasil di koklea, penggunaan cahaya dapat meningkatkan jumlah sel yang dirangsang secara efektif oleh implan. Sel ganglion spiral yang mengekspresikan opsin pengaktif dapat diterangi oleh LED sederhana yang ditanamkan secara lokal dan mengembalikan fungsi pendengaran (DiGuiseppi dan Zuo, 2019). Ide untuk memperbaiki kelumpuhan otot dengan cahaya juga menarik dan hasil yang menjanjikan sudah muncul. Stimulasi optik fungsional telah ditunjukkan pada hewan pengerat dan baru-baru ini kelayakan stimulasi cahaya saraf motorik perifer telah ditunjukkan di NHP (Williams et al., 2019).

    Aplikasi dalam pengobatan penyakit Parkinson juga muncul melalui teknologi berbasis neuromodulasi seperti stimulasi otak opto-deep (Opto-DBS). Protokol DBS saat ini didasarkan pada stimulasi listrik yang dikirim ke area otak target melalui elektroda yang ditanamkan melalui pembedahan. Meskipun merupakan terapi yang disetujui untuk Parkinson, mekanisme pasti untuk DBS tidak sepenuhnya dipahami dan protokol bergantung pada hasil klinis untuk optimalisasi kekuatan listrik dan polaritas neurostimulator. Masalah penting lainnya dengan DBS terkait dengan tidak adanya penargetan saraf selama stimulasi. Stimulasi optik menawarkan solusi yang menarik untuk masalah ini karena memungkinkan untuk menargetkan alat peka cahaya yang dikodekan secara genetik ke jenis sel tertentu atau kompartemen seluler tertentu. Perawatan Opto-DBS akan membutuhkan penyisipan probe optik yang mengirimkan cahaya ke sejumlah besar sel yang hanya akan direspon oleh fraksi yang diinginkan (Lüscher et al., 2015 Gittis dan Yttri, 2018).

    Nyeri kronis terus menjadi salah satu penyebab paling umum kecacatan yang mengganggu kualitas hidup. Masih sulit untuk mengobati kontrol nyeri lengkap dengan pengobatan obat yang tersedia jarang dicapai dan efek samping yang melumpuhkan sering terjadi, termasuk kecanduan, ketergantungan, atau bahkan hiperalgesia paradoks (Wang et al., 2012 Ferrini et al., 2013 Burma et al., 2017 ). Dalam konteks krisis opioid, pendekatan non-farmakologis untuk menghilangkan rasa sakit memiliki banyak potensi terapeutik (Mickle dan Gereau, 2018). Sementara stimulasi listrik konvensional di tingkat tulang belakang atau di kulit menunjukkan kemanjuran, potensi penuh dari pendekatan ini tidak tercapai karena pendekatan stimulasi tidak spesifik dan menargetkan beberapa jenis sel (misalnya, kelas serat sensorik yang berbeda selama stimulasi saraf listrik transkutan kelas yang berbeda. aferen, interneuron tulang belakang lokal, atau jalur naik/turun untuk stimulasi sumsum tulang belakang). Perawatan berbasis optogenetik spesifik sel untuk menghilangkan rasa sakit telah berhasil dieksplorasi dalam paradigma praklinis (Wang et al., 2016). Meskipun jauh dari digunakan pada manusia, strategi menggunakan serat optik epidural untuk mengirimkan cahaya ke sumsum tulang belakang dan aferen sensorik yang mengekspresikan opsin berhasil pada tikus (Bonin et al., 2016). Juga, penggunaan implan bio-optoelektronik mini untuk menghasilkan loop tertutup stimulasi optoelektronik menyajikan hasil yang sangat menjanjikan dalam model tikus disfungsi kandung kemih (Mickle et al., 2019). Potensi translatabilitas dari pendekatan ini juga ditunjukkan dengan menggunakan transduksi virus di neuron ganglion akar dorsal in vivo (Spencer et al., 2018) tetapi sebelum strategi ini dapat digunakan dengan aman secara klinis, masalah penargetan transgen masih harus diselesaikan sepenuhnya.


    Neurofotonik vs. Optogenetika - Biologi

    Pemimpin Redaksi: Anna Devor, Universitas Boston, AS

    Neurofotonik adalah jurnal akses terbuka yang membahas kemajuan teknologi optik yang dapat diterapkan untuk mempelajari otak dan dampaknya pada aplikasi ilmu saraf dasar dan klinis.

    Cara Mengirimkan Naskah

    Kertas biasa: Pengajuan makalah biasa selalu diterima.

    makalah bagian khusus: Panggilan terbuka untuk makalah tercantum di bawah ini. Surat pengantar yang menunjukkan bahwa kiriman ditujukan untuk bagian khusus tertentu harus disertakan dengan makalah.

    Untuk submit paper, harap mempersiapkan naskah sesuai dengan pedoman jurnal dan menggunakan sistem online submission. Semua makalah akan ditinjau oleh rekan sejawat sesuai dengan kebijakan dan prosedur jurnal yang ditetapkan. Neurofotonik adalah jurnal akses terbuka. Penulis makalah yang diterima diharuskan membayar biaya pemrosesan artikel sebesar $1675. Diskon mungkin berlaku. Klik di sini untuk lebih jelasnya.

    Bagian Khusus Mendatang

    Pencitraan Neuroimun, Neuroglial, dan Antarmuka Neurovaskular

    1 September 2021 (buka mulai 1 Juli 2021)

    Universitas Washington
    Institut Penelitian Anak Seattle
    Email: [email protected]

    Universitas Washington
    Institut Penelitian Anak Seattle
    Email: [email protected]

    Selama dua dekade terakhir, konsep unit neurovaskular telah membentuk cara kita mempelajari struktur dan fungsi serebrovaskular. Ini menekankan pentingnya hubungan antara jenis sel vaskular dan perivaskular (sel endotel, sel mural, astrosit, mikroglia, dan neuron) dan bagaimana hubungan ini mengatur proses kompleks yang penting untuk fungsi otak, seperti kopling neurovaskular, pembentukan tonus vaskular, darah & ndash fungsi sawar otak, dan masuknya sel imun. Munculnya teknik optik untuk menggambarkan dan memanipulasi jenis sel vaskular in vivo telah mempercepat penelitian tentang topik ini. Ini juga telah meningkatkan penelitian di bidang baru yang menarik, termasuk drainase cairan serebrospinal perivaskular (CSF), fungsi pembuluh limfatik meningeal, dan biologi sawar darah & ndash CSF.

    Bagian khusus ini bertujuan untuk menyoroti pendekatan optik untuk mempelajari proses biologis yang penting bagi fungsi neurovaskular dan neuroimun otak. Ini mempertimbangkan topik penelitian yang menangani pencitraan neurovaskular/neuroimun pada manusia atau sistem model apa pun, dalam kondisi sehat dan kondisi penyakit. Teknik khusus dan topik yang menarik termasuk, namun tidak terbatas pada:

    • in vivo pencitraan fluoresensi tunggal dan multi-foton
    • Pencitraan fosforesensi
    • Pencitraan fotoakustik
    • Tomografi koherensi optik
    • Optogenetik
    • Pencitraan lembaran cahaya dari jaringan yang dibersihkan secara optik
    • Regulasi hemodinamik dan metabolisme serebral
    • Interaksi neurovaskular melintasi zona mikrovaskular
    • Interaksi antara jenis sel neurovaskular
    • Sel imun & ndash interaksi vaskular
    • Perkembangan serebrovaskular
    • Fungsi sawar darah & ndash otak
    • CSF & antarmuka otak ndash dan aliran CSF
    • Drainase limfatik
    • Pencitraan pembuluh darah dan jaringan subkortikal

    Semua pengiriman ke bagian khusus akan ditangani sesuai dengan kebijakan jurnal untuk publikasi peer-review. Untuk mengirimkan makalah, silakan siapkan manuskrip sesuai dengan pedoman jurnal dan menggunakan sistem pengiriman online . Harap sertakan surat pengantar yang menunjukkan bahwa kiriman ditujukan untuk bagian khusus ini.

    Neurofotonik adalah jurnal akses terbuka. Penulis makalah yang diterima diharuskan membayar biaya pemrosesan artikel (APC) sebesar $1675. Diskon mungkin berlaku, dan APC dibebaskan untuk Primer/Protokol/Ulasan/Tutorial makalah klik di sini untuk lebih jelasnya. Makalah yang diterima diterbitkan segera setelah bukti salinan dan pengesetan disetujui oleh penulis dan APC dibayar.

    Hybrid Photonic/X Neurointerfaces

    1 September 2021 (buka mulai 1 Juni 2021)

    Pusat Pencitraan Biomedis MGH/HST Martinos
    Email: [email protected]

    Kemajuan terbaru dalam neuroteknologi multimodal telah membuka jalan baru untuk merekam dan memanipulasi aktivitas saraf. Salah satu pendekatan multimodal bergantung pada interaksi fisik antara modalitas seperti modulasi suara indeks difraksi jaringan biologis. Prinsip ini mendasari penggunaan ultrasound (US) untuk mengarahkan cahaya dan pemfokusan berbantuan AS. Pendekatan lain adalah menggabungkan teknologi yang tidak berinteraksi namun berfungsi sebagai saluran informasi paralel dan komplementer. Misalnya, pencitraan optik dan optogenetik telah digabungkan dengan fMRI atau rekaman listrik, sehingga memperluas skala spatiotemporal, resolusi, dan spesifisitas yang dapat dicapai oleh masing-masing modalitas saja.

    Bagian khusus ini bertujuan untuk menyoroti antarmuka fotonik/X hibrida ini termasuk metodologi yang mendasari dan penerapan alat hibrida ini untuk studi otak dalam kesehatan dan penyakit. Kami menyambut berbagai kontribusi yang mencakup semua jenis kertas yang ditawarkan oleh Neurofotonik termasuk:

    • Penelitian asli
    • Artikel sintesis seperti ulasan dan primer
    • Protokol dan tutorial langkah demi langkah
    • Artikel Informatika (kertas data)

    Kami menerima kiriman dari upaya menggabungkan berbagai alat untuk menggambar, merekam, dan memanipulasi struktur dan fungsi otak di seluruh spesies hewan dan pada manusia. Modalitas individu termasuk tetapi tidak terbatas pada:

    • Optogenetik
    • Simulasi optoakustik
    • Fotobiomodulasi
    • Pemfokusan berbantuan ultrasound
    • Pencitraan fluoresen, pendar, dan bioluminesen tunggal dan multifoton
    • Pencitraan optik hemodinamik, vaskular, dan metabolik
    • Fotoakustik
    • Mikroendoskopi dan pencitraan berbasis mikrofiber
    • fMRI
    • Rekaman elektrofisiologis dengan probe neurofotonik transparan dan terintegrasi secara optik
    • Probe dan antarmuka multimodal implan untuk pencitraan, perekaman, dan kontrol loop tertutup/terbuka
    • Reporter dan aktuator molekuler multimodal.

    Semua pengiriman ke bagian khusus akan ditangani sesuai dengan kebijakan jurnal untuk publikasi peer-review. Untuk mengirimkan makalah, silakan siapkan manuskrip sesuai dengan pedoman jurnal dan menggunakan sistem pengiriman online . Harap sertakan surat pengantar yang menunjukkan bahwa kiriman ditujukan untuk bagian khusus ini.

    Neurofotonik adalah jurnal akses terbuka. Penulis makalah yang diterima diharuskan membayar biaya pemrosesan artikel (APC) sebesar $1675. Diskon mungkin berlaku, dan APC dibebaskan untuk Primer/Protokol/Ulasan/Tutorial makalah klik di sini untuk lebih jelasnya. Makalah yang diterima diterbitkan segera setelah bukti salinan dan pengesetan disetujui oleh penulis dan APC dibayar.


    Neurofotonik vs. Optogenetika - Biologi

    Pemimpin Redaksi: Anna Devor, Universitas Boston, AS

    Neurofotonik adalah jurnal akses terbuka yang membahas kemajuan teknologi optik yang dapat diterapkan untuk mempelajari otak dan dampaknya pada aplikasi ilmu saraf dasar dan klinis.

    Universitas Boston
    Pusat Neurofotonik
    Amerika Serikat

    Anna Devor adalah pemimpin dunia dalam bidang pencitraan neurovaskular dan penyokong mikroskopis sinyal pencitraan noninvasif. Dengan latar belakang yang luas dalam ilmu saraf dan pencitraan saraf tingkat sistem dan seluler, dia mengabdikan diri untuk pelatihan, diseminasi, dan neuroetika. Penelitiannya berada di garis depan perkembangan mikroskop optik yang memungkinkan alat untuk pengukuran langsung, resolusi tinggi, sensitivitas tinggi dari parameter saraf, glial, vaskular, dan metabolisme.

    Universitas Minnesota
    Amerika Serikat

    Dr. Akkin mengembangkan alat pencitraan optik nonkontak untuk mempelajari struktur dan fungsi saraf. Laboratoriumnya menggunakan teknik interferometrik peka fase dan polarisasi untuk gambar struktur mikro jaringan secara real time dengan resolusi spasial beberapa mikron dan dengan resolusi panjang jalur optik skala sub-nanometer. Aplikasi pencitraan saraf yang menarik termasuk traktografi optik dan deteksi potensial aksi.

    Institut Kesehatan Nasional
    Universitas Johns Hopkins
    Amerika Serikat

    Dr. Aponte mempelajari peran neuron yang diidentifikasi secara genetik dan proyeksinya dalam perilaku yang penting untuk kelangsungan hidup. Laboratoriumnya bertujuan untuk memahami bagaimana neuron di sirkuit hipotalamus yang berbeda mengkodekan nosisepsi dan sifat asupan makanan yang bermanfaat/adiktif. Aktivitas neuron ini pada tikus dimanipulasi dan diukur menggunakan optogenetika, kemogenetik, elektrofisiologi, endomikroskopi fluoresensi, dan uji perilaku.

    Universitas Teknologi Nanyang
    Singapura

    Dr. Augustine mendirikan Center for Functional Connectomics di KIST (Seoul, Korea). Laboratorium Mekanisme dan Sirkuit Sinaptiknya menggunakan berbagai teknologi &ndash dari mikroskop optik hingga optogenetik &ndash untuk memetakan sirkuit otak dan mekanisme molekuler transmisi sinaptik. Rekan penulis buku teks ilmu saraf, Agustinus juga anggota fakultas di Duke-NUS Graduate Medical School.

    Penelitian Dr. Buckley berfokus pada pengembangan, validasi, dan terjemahan klinis spektroskopi optik difus. Dengan pelatihan awal dan lanjutan dalam fisika, ia menyelesaikan pelatihan pascadoktoral di Departemen Neurologi di Rumah Sakit Anak Philadelphia dan di Departemen Radiologi di Rumah Sakit Umum Massachusetts.

    Universitas Tokyo, Jepang
    Universitas Alberta, Kanada

    Dr. Campbell adalah pemimpin dunia dalam penggunaan rekayasa protein untuk pengembangan alat optogenetik dan biosensor yang dikodekan secara genetik untuk pencitraan fluoresensi pensinyalan sel dan metabolisme. Dia secara khusus berfokus pada pengembangan biosensor fluoresen merah dan inframerah-dekat. Latar belakangnya meliputi pelatihan pascadoktoral dalam farmakologi, serta pelatihan doktoral dalam kimia biologi.

    Rumah Sakit Umum Massachusetts, Sekolah Kedokteran Harvard
    Amerika Serikat

    Dr. Carp menerima gelar BS di bidang kimia dan teknik kimia dari MIT dan gelar doktor dari UC Irvine. Di UCI ia mengembangkan sistem pencitraan optoakustik nonkontak. Setelah lulus, ia pindah ke Rumah Sakit Umum Massachusetts di mana memimpin kelompok penelitian yang berfokus pada pengembangan perangkat medis untuk diagnosis non-invasif dan panduan perawatan menggunakan cahaya inframerah-dekat.

    Universitas Lausanne
    Swiss

    Jean-Yves Chatton menerima gelar PhD dalam bidang farmakologi dari University of Lausanne, diikuti oleh pasca-doktoral di US NIH dan di Bern. Laboratoriumnya menyelidiki interaksi neuron-glia, terutama terkait dengan bioenergi dan homeostasis ion. Dr Chatton mengembangkan dan menggunakan teknologi dalam pencitraan, fluoresensi, dan optogenetika, dikombinasikan dengan elektrofisiologi, untuk menyelidiki masalah ini.

    Jerry L. Chen memperoleh gelar PhD dalam bidang biologi di MIT, mengikuti pelatihan sebelumnya di UC Berkeley. Laboratoriumnya menyelidiki hubungan antara sirkuit lokal dan jaringan jarak jauh di neokorteks mamalia. Chen menyelidiki jaringan neokortikal jarak jauh, termasuk prinsip-prinsip komunikasi kortikal jarak jauh, teknologi untuk pencitraan skala besar populasi neuron, dan sirkuit kortikal jarak jauh selama pengembangan.

    Laboratorium Dr. Cheng&rsquos mengkhususkan diri dalam mengembangkan teknologi canggih dalam optoelektronik dan fotonik, termasuk alat spektroskopi untuk pencitraan dan diagnosis, serta alat untuk modulasi saraf dan terapi laser. Ia menerima Ellis R. Lippincott Award 2019 atas kontribusi luar biasa dalam menciptakan dan mengembangkan spektrum luas teknologi pencitraan spektroskopi getaran dengan penemuan baru dan aplikasi klinis.

    Institut Teknologi Fotonik Leibniz (IPHT) dan Universitas Friedrich-Schiller
    Jerman
    Institut Instrumen Ilmiah
    Republik Ceko

    Kegiatan penelitian Dr. ižmár difokuskan pada fotonik di lingkungan acak optik (terutama serat multimode) dan jaringan dalam in-vivo pencitraan. Seorang profesor optik pandu gelombang di Universitas Friedrich-Schiller dan kepala Departemen Riset & Teknologi Serat Leibniz IPHT di Jena, ia juga memimpin Grup Fotonik Kompleks di Institut Instrumen Ilmiah di Brno.

    Universitas College London
    Inggris

    Penelitian Rob Cooper berfokus pada kemajuan tomografi optik difus dan teknologi neuroimaging yang dapat dipakai untuk ilmu saraf dan aplikasi klinis. Minat klinis utamanya adalah otak bayi yang baru lahir yang dia tangani dengan neoLAB, sebuah kolaborasi interdisipliner antara insinyur dan fisikawan di UCL dan ahli neonatologi di The Rosie Hospital, Cambridge.

    Ippeita Dan menerima gelar PhD dari University of Tokyo pada tahun 2002. Seorang mantan peneliti di National Food Research Institute, misi penelitiannya terletak pada aplikasi klinis fNIRS, pengembangan metodologi analisis data fNIRS, dan penerapan psikometri untuk pemasaran dalam makanan- industri terkait.

    ICFO&mdashInstitut Ilmu Fotonik
    Spanyol

    Dr Durduran dilatih di University of Pennsylvania. Pada tahun 2009, ia pindah ke ICFO di mana ia memimpin kelompok optik medis. Minat penelitiannya berkisar pada penggunaan cahaya difus untuk menyelidiki fungsi jaringan secara noninvasif. Kelompoknya mengembangkan teknologi dan algoritme baru dan secara rutin menerjemahkannya ke aplikasi praklinis, klinis, dan industri.

    Vision Institute (CNRS/Sorbonne Université/Inserm)
    Perancis

    Dr. Emiliani telah memelopori penggunaan teknik muka gelombang untuk ilmu saraf. Dia mengarahkan tim Wave Front Engineering dalam penelitian inovatif untuk mengembangkan metode optik untuk menyelidiki sirkuit saraf. Timnya telah mendemonstrasikan teknik baru berdasarkan holografi yang dihasilkan komputer, kontras fase umum, dan pemfokusan temporal, memungkinkan fotoaktivasi yang efisien dari senyawa terkurung dan molekul optogenetika.

    Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)
    Italia

    Pendekatan Optik Dr. Fellin untuk Laboratorium Fungsi Otak berfokus pada studi sirkuit mikro yang terlibat dalam pemrosesan informasi sensorik otak, dan pada pengembangan metode optik inovatif untuk menyelidiki fungsinya. Dia juga memimpin Neural Coding Laboratory, untuk memajukan pemahaman bahasa yang digunakan otak saat memproses input sensorik yang berasal dari lingkungan.

    Imperial College London
    Inggris

    Dr. Foust memimpin Laboratorium Neurofisiologi Optik di Imperial College London. Penelitiannya bertujuan untuk menjembatani antara teknologi optik dan ahli saraf untuk memperoleh data baru yang inovatif tentang bagaimana sirkuit otak menghubungkan, memproses, dan menyimpan informasi. Dia mengembangkan strategi optik dan komputasi untuk memungkinkan manipulasi resolusi seluler yang cepat, volumetrik, dan pembacaan potensi membran.

    Universitas Sains dan Teknologi Huazhong
    Cina

    Ling Fu adalah seorang peneliti di bidang optik biomedis, khususnya di bidang endoskopi optik. Setelah PhD dan postdoc-nya di Swinburne University of Technology di Australia, Ling memulai labnya di Wuhan National Lab for Optoelectronics. Penelitiannya berfokus pada in vivo teknologi mikroskop optik. Fu terpilih sebagai Anggota Masyarakat Optik pada tahun 2019.

    Institut Kesehatan Nasional
    Amerika Serikat

    Gandjbakhche memperoleh gelar PhD dalam bidang fisika dengan spesialisasi teknik biomedis dari Universitas Paris. Seorang peneliti senior di NIH di Bagian Biofotonik Translasi, bidang minatnya menggunakan NIRS/EEG untuk diterapkan pada gangguan dan penyakit perkembangan dan menggunakan metode spektroskopi untuk mengukur oksigenasi di plasenta. Dia adalah rekan SPIE.

    Universitas Paris Descartes (Paris V)
    Perancis

    Minat ilmiah Judit Gervain meliputi perkembangan kognitif, spektroskopi inframerah dekat, dan topografi optik. Dia mempelajari mekanisme persepsi, perilaku, dan saraf persepsi bicara awal dan akuisisi bahasa pada bayi muda. Dia menggunakan NIRS serta EEG dan teknik perilaku untuk menyelidiki bayi baru lahir dan kemampuan persepsi, kognitif, dan belajar bayi.

    Universitas Ibrani Yerusalem
    Israel

    Untuk memahami kognisi baik di otak yang sehat maupun yang sakit, lab Dr. Gilad mengadopsi pendekatan skala meso yang bertujuan untuk secara bersamaan mencitrakan beberapa area otak saat tikus melakukan tugas perilaku kompleks yang melibatkan fungsi kognitif yang berbeda. Melengkapi pendekatan skala meso, mikroskop dua-foton multi-area, optogenetika, dan teknik pelabelan berkontribusi untuk membedah sub-populasi neuron yang relevan yang bertanggung jawab atas fungsi kognitif yang berbeda.

    Universitas Boston
    Amerika Serikat

    Han Lab berusaha menemukan prinsip-prinsip desain untuk terapi neuromodulasi baru untuk mengobati gangguan neurologis dan psikiatri. Dengan menemukan dan menerapkan berbagai alat genetik, molekuler, farmakologis, optik, listrik, dan nano, Dr. Han bertujuan untuk mengungkap mekanisme jaringan gangguan otak.

    Universitas Columbia
    Amerika Serikat

    Dr Hillman menerima pelatihan fisika dan teknik di University College London. Rekan dari SPIE, OSA, dan AIMBE, dia telah mengembangkan berbagai multi-skala in-vivo metode pencitraan untuk pencitraan 3D berkecepatan tinggi dari aktivitas saraf. Dia juga menggunakan metode ini untuk memahami aliran darah di otak, untuk meningkatkan pencitraan otak manusia.

    Universitas Michigan Tengah
    Amerika Serikat

    Dr. Hochgeschwender menerima gelar MD-nya dari Free University di Berlin, Jerman, dan mengikuti pelatihan pascadoktoral di bidang imunologi molekuler dan seluler serta ilmu saraf molekuler. Penelitiannya menggabungkan optogenetika dengan bioluminesensi, mengembangkan alat yang menggunakan cahaya biologis untuk mengaktifkan opsin penginderaan cahaya dan menerapkannya untuk menyelidiki mekanisme dan potensi pengobatan non-invasif penyakit neurologis dan psikiatri.

    Universitas Washington di St. Louis
    Amerika Serikat

    Song Hu mengembangkan teknologi optik dan fotoakustik mutakhir untuk in vivo pencitraan struktural, fungsional, metabolik, dan molekuler untuk aplikasi pada gangguan neurovaskular, penyakit kardiovaskular, kedokteran regeneratif, dan kanker. Lab Hu&rsquos menemukan mikroskop fotoakustik multi-parametrik, yang memungkinkan pencitraan simultan perfusi darah, oksigenasi, dan aliran pada tingkat mikroskopis.

    Universitas California, Berkeley
    Amerika Serikat

    Menggunakan konsep yang dikembangkan dalam astronomi dan optik, lab Dr. Ji&rsquos di UC Berkeley mengembangkan metode mikroskop optik generasi berikutnya untuk memahami otak pada resolusi yang lebih tinggi, kedalaman yang lebih besar, dan skala waktu yang lebih cepat. Teknologi pencitraan tersebut diterapkan untuk memahami komputasi sirkuit saraf di jalur visual, menggunakan korteks visual primer tikus dan colliculus superior sebagai sistem model.

    Universitas Minnesota
    Amerika Serikat

    Kara Lab memecahkan teka-teki dalam persepsi sensorik dan kopling neurovaskular di otak mamalia, menggunakan pencitraan dua foton dan tiga foton, optogenetika, dan teknik elektrofisiologi. dalam hidup. Dr. Kara memperoleh pelatihan awalnya di bidang Fisiologi dari Universitas Cape Town, Afrika Selatan, dan PhD dalam bidang fisiologi dan biofisika dari Universitas Alabama&ndashBirmingham, dengan beasiswa pascadoktoral di Universitas Harvard.

    Minat penelitian Beop-Min Kim meliputi aplikasi fNIRS dan OCT dalam ilmu saraf, serta mikroskop confocal, tomografi optik difus, dan optik nonlinier (generasi harmonik kedua). Dengan latar belakang teknik biomedis, ia sebelumnya bekerja di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore sebagai peneliti di bidang optik biomedis. Dia adalah anggota senior SPIE.

    Universitas California, Davis
    Amerika Serikat

    Laboratorium Dr. Kuzum&rsquos mengambil inspirasi langsung dari otak untuk menciptakan komputer yang efisien dan antarmuka otak elektronik, memajukan pemahaman tentang fungsi otak dan gangguan saraf. Sebagai pengakuan atas penelitian inovatifnya, ia telah menerima banyak penghargaan, termasuk Penghargaan Inovator Baru Direktur NIH pada tahun 2020, dan Penghargaan NIH NIBIB Trailblazer serta Penghargaan Karir NSF pada tahun 2018.

    Dr. Lecoq memiliki gelar teknik dari ESPCI-ParisTech, sebuah sekolah teknik multidisiplin Prancis dan gelar PhD dalam Ilmu Saraf dari Universitas Paris-Sorbonne. Dr. Lecoq splits his time between building novel neuro-technologies (surgical, instrumental and computational tools) to monitor neuronal activity and developing the OpenScope platform, the first Brain Observatory shared with the Neuroscience community.

    University of Campinas
    Brazil

    Rickson Mesquita&rsquos research advances diffuse optics for biomedical applications. His interests span from fNIRS/DCS instrumentation and data analysis to the translation of these techniques to clinical settings. He is also interested in biophysical modeling of optical data. Areas of research include light transport in diffusive media, optical properties of tissues, and functional imaging and spectroscopy of living tissues.

    University of British Columbia
    Kanada

    Tim&rsquos lab develops new imaging and optogenetic methods that have parallels to human brain imaging and stimulation tools, contributing to understanding the stroke recovery process on a circuit level. Using mouse models, he extends these approaches to mouse models of psychiatric disorders. To facilitate circuit interrogation in vivo, the lab develops high-throughput models which automate animal imaging.

    University of Bordeaux
    Perancis

    Valentin Nägerl received his PhD in neuroscience at UCLA, then trained with Tobias Bonhoeffer and Arthur Konnerth in Munich and Stefan Hell in Göttingen, making several crucial observations on activity-dependent structural plasticity of synapses. His team develops and applies super-resolution imaging techniques to uncover the nanoscale mechanisms of neural plasticity in the living mouse brain.

    Dr. Nishimura&rsquos lab develops tools for imaging the contributions of multiple physiological systems to diseases. Using multiphoton microscopy to image cell dynamics in living rodents, and femtosecond laser ablation with quantitative analysis to dissect functions, her team studies living systems in their full complexity, comparing dynamics across multiple organ systems and diseases.

    University of Florence
    Italia

    Francesco Pavone develops microscopy techniques for high resolution, high sensitivity imaging, and laser manipulation. These techniques have been applied for single molecule biophysics, single cell imaging, and optical manipulation. Pavone also works in the field of neural and cardiac tissue imaging, developing new techniques based on imaging and spectroscopic content to connect structure and functionality.

    Darcy Peterka strives to develop and deploy cutting-edge optical and algorithmic methods to record and manipulate the activity of brain cells, or neurons. He also brings together and collaborates with interdisciplinary teams that combine advances in physics, chemistry, mathematics, and statistics to bear on complex and challenging questions about the brain and its functions.

    Istituto Italiano di Tecnologia
    Italia

    Dr. Pisanello received a PhD in physics from the University Pierre et Marie Curie in 2011, following his MD degree from the University of Salento. Senior scientist at the Italian Institute of Technologies, he coordinates the Multifunctional Neural Interfaces lab at the Center for Biomolecular Nanotechnologies in Lecce. His research strives to develop new technologies to interface with the brain.


    New optical array, multisite stimulator advances optogenetics

    In an article published in the peer-reviewed, open-access SPIE publication Neurophotonics, "A multi-site microLED optrode array for neural interfacing," researchers present an implantable optrode array capable of exciting below-surface neurons in large mammal brains at two levels, both by structured-light delivery and large-volume illumination. This development is promising for studies aiming to link neural activity to specific cognitive functions in large mammals.

    While other optogenetic devices have been previously developed, this latest innovation addresses a multitude of ongoing challenges and improvements when it comes to optical stimulation and neuroscience in large animal models. Enhanced elements include depth of access, heat control, and an electric delivery system compatible with future wireless applications. This is achieved by connecting a glass needle array to a custom-built microLED array and creating a compact and lightweight device optimally suited for behavioral studies.

    This new technology heralds exciting potential for new mammalian behavioral discoveries, according to Neurophotonics Associate Editor Anna Wang Roe, a professor in the Division of Neuroscience at the Oregon National Primate Research Center and director of the Interdisciplinary Institute of Neuroscience and Technology at Zhejiang University in Hangzhou, China. "The development of a large array multisite optical stimulator is a significant advance in the field of optogenetics and optical stimulation," she said. "Having this array will lead to the ability to stimulate multiple cortical sites simultaneously or sequentially, in a cell-type specific manner. It may also open up the possibility of stimulating with different wavelengths, and therefore different cell types, at selected locations. This capability broadens the menu of possible stimulation paradigms for brain-machine interface."


    Post-doctoral position in Systems Neuroscience and Optogenetics

    Please sign up with Science HR to see all job details. If you already have a Science HR, LinkedIn or Google account:

    Read more about Science HR jobs here.

    Employer

    Job description

    The Neurophotonics and Mechanical Systems Biology research group , led by Prof. Michael Krieg at ICFO - The Institute of Photonic Sciences, Barcelona, is looking for a well-qualified, highly motivated and dynamic young scientist who wishes to enhance his/her scientific career in an international, friendly and stimulating environment.

    The successful candidate will be joining the Neurophotonics and Mechanical Systems Biology group, which has ample experience in C. elegan molecular systems biology, neuroscience and optogenetics. We work highly interdisciplinary at the interface of biology, physics and engineering, using a plethora of advanced experimental techniques, backed by computational methods. The repertoire of available resources includes high-resolution microscopes, animal facilities, and access to ICFO&rsquos state-of-the-art light microscopy facilities (SLN and Nikon&rsquos Center of excellence), or the Nanofabrication lab (&muFluidic Foundry) and the Advanced Engineering Lab, including Mechanical Workshop.

    For further information about the research group please see here, or contact Prof. Michael Krieg ( [email protected] ).

    During the course of this project we strive to establish a prosthetic optogenetic neurotransmitter system that is capable to overcome defects in chemical synaptic transmission, with possible applications to overcome disease. Specific tasks include the generation of cell-specific CRISPR mutants in C. elegan and cell specific expression of optogenetic probes in various neuronal mini-circuits.

    Candidate requirements

    Candidates must hold an internationally-recognized Ph.D.-equivalent degree (or evidence of its completion in the nearest future), preferably in molecular genetics, neuroscience or bioengineering. Physicists with strong desire to learn molecular biology and genetic tools are encouraged to apply.

    Suitable candidates should have:

    • Experience in optogenetics, neuroscience or molecular genetics.
    • Prior experience with C. elegans or mammalian tissue culture is considered an asset.
    • Previous experience in calcium or voltage imaging is desired but not necessary.
    • Graduating or newly graduated Ph.D. with strong experience in biochemistry, cell and molecular biology and/or neuroscience, are encouraged to apply.

    No restrictions of citizenship apply to the ICFO positions. Female scientists are encouraged to apply.

    About the employer

    ICFO - The Institute of Photonic Sciences (http://www.icfo.eu), member of The Barcelona Institute of Science and Technology, is a research centre located in a specially designed, 14.000 m2-building situated in the Mediterranean Technology Park in the metropolitan area of Barcelona. It currently hosts 400 people, including research group leaders, post-doctoral researchers, PhD students, research engineers, and staff. ICFOnians are organized in 25 research groups working in 60 state-of-the-art research laboratories, equipped with the latest experimental facilities and supported by a range of cutting-edge facilities for nanofabrication, characterization, imaging and engineering.

    The Severo Ochoa distinction awarded by the Ministry of Science and Innovation, as well as 14 ICREA Professorships, 18 European Research Council grants and 6 Fundació Cellex Barcelona Nest Fellowships, demonstrate the centre&rsquos dedication to research excellence, as does the institute&rsquos consistent appearance in top worldwide positions in international rankings. From an industrial standpoint, ICFO participates actively in the European Technological Platform Photonics21 and is also very proactive in fostering entrepreneurial activities and spin-off creation. The centre participates in incubator activities and seeks to attract venture capital investment. ICFO hosts an active Corporate Liaison Program that aims at creating collaborations and links between industry and ICFO researchers. To date, ICFO has created 5 successful start-up companies, with additional initiatives in various stages of incubation.


    Informasi penulis

    Afiliasi

    Department of Developmental Biology and Neuroscience, Tohoku University Graduate School of Life Sciences, Sendai, 980-8577, Japan

    Shoko Hososhima, Toru Ishizuka, Mohammad Razuanul Hoque & Hiromu Yawo

    Graduate School of Bioscience and Biotechnology, Tokyo Institute of Technology, Yokohama, 226-8501, Japan

    Department of Neuroscience II, Research Institute of Environmental Medicine, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, 464-8601, Nagoya, Japan

    Takayuki Yamashita & Akihiro Yamanaka

    Department of Chemistry and Bioengineering, Laboratory of Visual Neuroscience, Iwate University Graduate School of Engineering, 4-3-5 Ueda, Morioka, 020-8551, Iwate, Japan

    Eriko Sugano & Hiroshi Tomita

    Clinical Research, Innovation and Education Center, Tohoku University Hospital, 1-1 Seiryo, Aoba, Sendai, 980-8574, Miyagi, Japan

    Center for Neuroscience, Tohoku University Graduate School of Medicine, Sendai, 980-8575, Japan