Inhibicja opogenetyczna – Białko hamujące aktywowane światłem wyrażane jest w interesujących komórkach. Potężne milisekundowe zahamowanie neuronalne jest pobudzane poprzez stymulację odpowiednią częstotliwością światła dostarczanego przez światłowody lub wszczepione diody LED w przypadku kręgowców lub poprzez zewnętrzne oświetlenie dla małych, dostatecznie przezroczystych bezkręgowców. Halorhodopsyny bakteryjne lub pompy protonowe są dwiema klasami białek stosowanych w optyce hamującej, osiągając zahamowanie poprzez zwiększenie cytoplazmatycznego poziomu halogenków (Cl- ) lub zmniejszenie cytoplazmatycznego stężenia protonów, odpowiednio.

Psychoterapia poznawczo-behawioralna a wzmocnienie funkcji neuronowych

Na przykład wykazano, że antagonista NMDA AP5 hamuje inicjację długoterminowego nasilenia pobudzającej transmisji synaptycznej (w warunkach strachu przed gryzoniami), która jest uważana za istotny mechanizm uczenia się i zapamiętywania. Natomiast o terapii poznawczo behawioralnej poczytasz tu: terapia poznawczo-behawioralna.

terapia poznawczo behawioralna

  • Stymulacja elektryczna – klasyczna metoda, w której aktywność neuronowa jest wzmacniana przez zastosowanie małego prądu elektrycznego (zbyt małego, aby spowodować znaczną śmierć komórki).
  • Manipulacje psychofarmakologiczne – Chemiczny agonista receptorów ułatwia aktywność neuronową poprzez wzmocnienie lub zastąpienie endogennych neuroprzekaźników. Agoniści mogą być podawani systemowo (np. przez wstrzyknięcie dożylne) lub lokalnie (wewnątrzmózgowo) podczas zabiegu chirurgicznego.
  • Syntetyczne wstrzyknięcie Liganda – podobnie, Gq-DREADs mogą być wykorzystywane do modulowania funkcji komórek poprzez unerwienie obszarów mózgu, takich jak Hippocampus. To unerwienie prowadzi do wzmocnienia γ-rytmów, co zwiększa aktywność motoryczną.
  • Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna – W niektórych przypadkach (na przykład badania kory ruchowej), technika ta może być analizowana jako mająca efekt stymulacyjny (a nie jako funkcjonalna zmiana chorobowa).
  • Wzbudzenie opogenetyczne – białko pobudzające aktywowane światłem jest wyrażone w wybranych komórkach. Channelrhodopsin-2 (ChR2), lekko aktywowany kanał kationowy, był pierwszym bakteryjnym opsyną, który wzbudził neurony w odpowiedzi na światło, chociaż obecnie powstało wiele nowych narzędzi optoelektrycznych, które udoskonalają i nadają ChR2 nowe właściwości.

Psychoterapia poznawczo-behawioralna a pomiar aktywności neuronowej

Techniki optyczne – Optyczne metody rejestracji aktywności neuronalnej opierają się na metodach modyfikujących właściwości optyczne neuronów w odpowiedzi na zdarzenia komórkowe związane z potencjałem czynnościowym lub uwalnianiem neuroprzekaźników.

Barwniki czułe na napięcie (VSD) należały do najwcześniejszych metod optycznego wykrywania potencjałów czynnościowych. WSD często stają się fluorescencyjne w odpowiedzi na zmianę napięcia w neuronie, dzięki czemu indywidualne potencjały czynnościowe są wykrywalne. Opracowano również genetycznie kodowane, wrażliwe na napięcie białka fluorescencyjne.

Obrazowanie wapniowe opiera się na barwnikach lub kodowanych genetycznie białkach, które uwalniają fluoresce od wiązania się z wapniem, który jest przejściowo obecny podczas potencjału czynnościowego.