Dissertação
{en=Development and characterization of a laser-scanning photo-stimulation setup for the optogenetic manipulation of behavior in mice} {} EVALUATED
{pt=A manipulação da atividade celular é extremamente importante para o estudo do cérebro, dado que fornece uma maneira direta de compreender os princípios de funcionamento de células ou regiões específicas do cérebro. O recente desenvolvimento das técnicas de Optogenética - alteração genética de determinadas células para que a sua atividade possa ser controlada pela incidência de luz de comprimentos de onda específicos - para a manipulação de atividade neuronal, levou à criação de variadas tecnologias que permitem foto-estimular o cérebro de animais em localizações precisas. Este trabalho de Mestrado consiste no desenvolvimento de um sistema de controlo de um laser (hardware e software) para a foto-estimulção de ratos realizando tarefas comportamentais com a cabeça fixa. Através da utilização de ratos geneticamente alterados (com Channelrhodopsin-2 (ChR2) numa população específica de neurónios), este setup irá permitir manipular dinamicamente a atividade neuronal em diferentes áreas corticais em tempo real. O objetivo foi desenvolver uma montagem experimental que permita a execução de manipulações de atividade neuronal precisas temporalmente, minimamente invasivas, reversíveis e controladas em tempo real, permitindo efetuar foto-estimulação com um detalhe sem precedentes em animais a realizarem tarefas. A montagem foi construída, calibrada e testada com sucesso, bem como o software de controlo. Foi realizada uma sessão de foto-estimulação num animal em que foram observadas alterações comportamentais, servindo como validação do projeto., en=In the effort to study the brain, cell activity manipulations are extremely important, as they provide a way to directly understand the functioning principles of specific cells or brain areas. The recent development of Optogenetics techniques - the ability to genetically change specific cells so that their activity can be controlled by the incidence of specific light wavelengths - to manipulate neural activity led to the need for the creation of many different technologies that allow to photo-stimulate precise locations in animal's brains. This MSc work consists in the development of a laser control system (hardware and software) to photo-stimulate head-fixed behaving mice. By using Channelrhodopsin-2 (ChR2) expressing mice, this setup allows to dynamically manipulate neuronal activity in different cortical areas in real-time. The goal was to develop an experimental apparatus that allowed temporarily precise, minimally invasive and reversible manipulations of neural activity on a trial by trial basis, in a way that would allow photo-stimulation in behaving animals with unprecedented detail. The setup was successfully built, calibrated and tested, as well as the controlling software. A Photo-stimulation session was realized with a test subject and behavioral changes were seen, validating the project. }
novembro 15, 2013, 14:0
Orientação
