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理查德小时。克莱默

理查德小时。克莱默

ch和安妮李椅子的疾病和神经生物学教授分子生物学*
*和成员,在生物物理和视觉科学计划的研究生组

实验室500万彩票官网: //sites.google.com/berkeley.edu/kramerlab/home

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研究兴趣

光学感测和神经活动的控制

神经细胞使用电学和化学信号作为他们彼此通信的装置,以及与所述身体的其它细胞。我们感兴趣的是离子通道,产生电信号,并且突触传递的蛋白质,其允许神经元与其它细胞进行通信的过程。我们使用利用新型化学工具修改离子通道和突触蛋白,使它们对光敏感。这种方法允许非侵入性光学操控和在完整的组织神经元活动的感测。我们的调查涵盖了神经系统的各个部分,包括大脑,脊髓,尤其是视网膜,神经系统的唯一部分是通常以光可 体内。一些我们的研究旨在更好地了解特定的离子通道和突触蛋白的功能。其他在医学上的动机;专注于开发新的治疗方法,即光可将信息输入到受伤或退化的部位下游的神经系统。 

当前项目

特定的离子通道和受体的基因靶向的光控制       

我们已经开发了用于赋予光灵敏度到特定类型的离子通道和受体在哺乳动物脑中的一种策略。该策略采用了共价连接到基因上指定的信道或受体蛋白质合成的光控化合物。我们把这种方法用于离子通道和受体,包括k的不断扩大的列表+ 通道,乙酰胆碱受体,并且受体的GABA,在大脑中的主要抑制性神经递质。这些蛋白质有多种亚型,但它们各自的功能仍然是一个谜。通过控制各亚型具有高空间,时间和生化精度大脑中的活动中,我们学习了每个通道和受体“不食”在大脑中。

恢复视觉功能盲与光控分子的小鼠    

我们寻求赐光灵敏度的简单方法,该方法 才不是 需要外源基因的表达。我们已经发现了一类光控分子,其赋予光灵敏度 内源性 电压门控离子通道,允许与光动作电位发放的控制。该技术最令人兴奋的应用是作为失明的潜在治疗。色素性视网膜炎(RP)和年龄相关性黄斑变性(AMD)是造成杆和视锥细胞死亡变性致盲性疾病,使视觉系统的其余部分完好,但不能对光线做出反应。光电继电器可以恢复到视网膜和与RP患有活小鼠的行为反应对光的敏感度。光电继电器的眼内注射可以恢复得知光避免和瞳孔收缩,表明通过视觉电路在大脑信号的重构.  正在进行的研究旨在在人体识别安全,有效,持久的光控可能的临床。

在视网膜神经活动的光学传感    

在过去,电是理解视网膜神经细胞如何响应的阳光下,彼此处理视觉信息传递的唯一的实验工具。然而,最近在荧光染料和光学记录方法的进步对视网膜的功能研究提供了新的机会,比纯粹的电生理学方法具有许多优点。光学记录是非侵入性的,并且根据荧光指示剂的类型,可以揭示神经元活动的不同方面,包括细胞内离子浓度的改变,膜电位的变化,和突触小泡的释放。光学录音可以从许多神经元进行一次,揭示更多的视网膜如何响应点燃“大画面”的。我们正在使用这种技术,以更好地了解视网膜电路的正常功能,并作为另一种方式来揭示瞎老鼠的眼睛视力恢复。

神经元树突的兴奋性的光控制     

在经典的视图,树突突触输入信号的被动接受者,但我们现在知道,在许多神经元树突具有电压 - 门控离子通道和电激发的。但了解如何树突状兴奋性突触的影响整合和可塑性已经由小纤维直径和空间树突树的复杂性阻碍。我们使用光控化合物,使神经元的树突个体,包括海马和视网膜兴奋性局部调节。通过注入photoswich与贴片电极的单个神经元,我们可以光学地在一个时间调节树突一个电压门控通道,可以是“将兴奋性睡眠”或具有不同波长的光“唤醒它”。电记录和树突光学成像是困难的,但光电继电器提供一种简单的方法,探讨在各种神经元的树突兴奋的发生和功能后果,包括许多这在以前是无法进入电操纵。

选择的出版物

光遗传学药理原生神经元信号传导蛋白的控制。克莱默,RH,mourot,a和adesnik H(2013年)自然神经科学16:816-23。 

伤害感受的快速光控制用离子通道光控。 mourot一个,fehrentz吨,乐feuvre Y,史密斯厘米,Herold的C,dalkara d,纳吉楼trauner d,克莱默RH(2012)自然方法9:396-402。  
 
遗传工程改造的神经元烟碱乙酰胆碱受体的光化学控制。 tochitsky I,banghart先生mourot一个,gaub B,克莱默RH,trauner d。 (2012)自然化学4:105-11。 
 
 在只瞎老鼠的视觉反应光化学恢复。 polosukhina一个,利特,J。 tochitsky,I,nemargut,J。,sychev,Y。,DE kouchkovsky岛,黄,T。,博尔赫斯,K。,trauner,d。面包车格尔德,R.N.,克莱默,RH(2012)。神经元75:271-282。
 
Rab3a的介导在感光带突触小泡递送。田米,许CS,montpetit R,克莱默RH。 6931-6936:神经科学32(2012)杂志上。 
 
从视网膜水平细胞的正反馈到突触锥光感受器。杰克曼SL,八佰N,室JJ,thoreson WB,克莱默RH(2011)公共科学图书馆生物学9:e1001057。
 
突触带的在发送锥光响应的作用。 。杰克曼,S,财,S.Y.,Rabl的,K,BARTOLETTI,T.M.,thoreson,W.B.,克莱默,RH(2009)Nature Neuroscience上。12:303-310。 
 
克莱默,相对湿度福廷,D.L.,并trauner,D。 (2009年)。新的光化学工具来控制神经活动。目前的舆论神经生物学19:544-552。
 
内源性离子通道和细胞兴奋的光控制。堡,D.L.,banghart,M.R.,邓恩,T.W,博尔赫斯,K。,karakossian,M.H.,奥蒂斯,T.S.,克里斯坦,W.B.,trauner,D。,和Kramer,RH(2008)。自然方法5:331-338。
 
光活化的离子通道为神经元放电的远程控制。 banghart,米。,博尔赫斯,K。,isacoff,即,trauner,d。,克莱默,R.H。 (2004年)。自然神经科学12:1381年至1386年。
 

最后更新2013年8月3日