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'Channelrhodopsin' 에 대한 통합검색결과 22건입니다.

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Optogenetic calcium modulation in astrocytes enhances post-stroke recovery in chronic capsular infarct
- Sci. Adv. Jan 31 2025, 11 (5) eadn7577 | https://doi.org/10.1126/sciadv.adn7577
- 2025.01
- 김윤석(Stanford University)
Structural basis for ion selectivity in potassium-selective channelrhodopsins
- Cell Available online 30 August 2023 | https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.08.009
- 2023.08
- 생명과학
Hippocampal astrocytes modulate anxiety-like behavior
- Nat. Commun. 2022 Nov 7;13(1):6536 | doi: 10.1038/s41467-022-34201-z
- 2022.11
- 생명과학
- 김윤석(Stanford University)
Structural basis for channel conduction in the pump-like channelrhodopsin ChRmine
- Cell Available online 2 February 2022 | https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.01.007
- 2022.02
- 생명과학
- 이진형(Stanford University)
Brain-wide neural dynamics of poststroke recovery induced by optogenetic stimulation
- Sci. Adv. 11 Aug 2021: Vol. 7, no. 33, eabd9465 DOI: 10.1126/sciadv.abd9465
- 2021.08
An implantable optogenetic stimulator wirelessly powered by flexible photovoltaics with near-infrared (NIR) light
- Biosens. Bioelectron. Available online 4 March 2021 | https://doi.org/10.1016/j.bios.2021.113139
- 2021.03
- 김동민(University of Tokyo)
Ultraflexible organic light-emitting diodes for optogenetic nerve stimulation
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA First published August 19, 2020 | https://doi.org/10.1073/pnas.2007395117
- 2020.08
장수찬

대구한의대학교 한의과대학

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 알코올 중독(알코올 남용과 알코올 의존을 포함)은 재발률이 높은 치명적 신경정신질환으로 미국 국립보건원(NIH)에 의하면 중독 질환 중 환자 수에서 1위이며, 연간 1850억 달러이상의 손실과 10만명 이상의 사망자를 내는 등 매우 심각한 질환으로 분류되고 있습니다. 한국은 술 소비량이 세계 8위이며 알코올 중독으로 인한 사회적 비용이 연간 10조원으로 추정되며. 보건복지부 정신질환실태 역학조사(2006)의 결과를 보면 정신질환별 평생 유병율 자료에서 알코올 사용 장애가 16%로 타 장애에 비하여 제일 높은 것으로 나타났으며 국내뿐만 아니라 세계적으로도 가장 높은 유병율을 나타내고 있습니다. 본 연구는 알코올 의존 동물모델에서 침 자극 시 금단증상의 억제와 알코올 섭취 감소효과를 확인하기 위한 연구입니다. 만성 알코올 중독 후 금단을 실시하게 되면 시상하부의 궁상핵 (Arcuate nucleus)에서 측좌핵 (Nucleus accumbens)으로 투사되는 베타 에돌핀(β-endorphin)의 양이 현저히 줄어들게 되며 이를 통해 다양한 금단증상 및 재발행동이 나타나게 되는 것으로 알려져 있습니다. 기존의 침술연구는 통증 연구에 제한되어 있었고 통증 연구에서도 베타-엔돌핀의 증가에 의한 통증감소 만을 주목하여 침술의 생체 불균형 조절 역할(항상성 유지)에 대한 연구가 부족한 상황이었으며 또한 알코올을 포함한 약물 중독 치료에 관한 침술연구에 있어 대부분 만성 약물 투여 후의 금단 동물모델을 사용하여 오피오이드 시스템을 통한 전침자극의 금단 증상 억제효과를 확인한 연구는 있었으나 약물중독 형성 과정에서 결정적 역할을 하는 중뇌변연계 보상 신경회로에서의 작용기전 연구는 부족 하였습니다. 본 연구에서는 침 자극을 실시할 경우 시상하부 궁상핵 (Arcuate nucleus)의 베타 엔돌핀(β-endorphin) 신경을 활성화 시키고 이를 통하여 중뇌 변연계의 뇌 보상회로(Reward circuit: Mesolimbic Dopamine system)활성을 조절하여 침의 약물중독 억제효과가 나타나는 것을 밝혀냈으며 또한 알코올 중독 동물모델에서 침자극 시 불안(Anxiety) 및 진전(Tremor)과 같은 전형적인 금단 증상의 억제와 알코올 자가투여(self-administration)를 감소시키는 것을 확인하였습니다. 결과적으로 침 자극은 말초의 감각신경 자극을 바탕으로
- Sci. Adv.
- 2019.09.24
- 김윤석(Stanford University)
Cortical layer-specific critical dynamics triggering perception
- Science 09 Aug 2019: Vol. 365, Issue 6453, eaaw5202 | DOI: 10.1126/science.aaw5202
- 2019.08
- 생명과학
장수찬

대구한의대학교 한의과대학

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 코카인을 비롯한 마약 중독은 인간의 마음과 관련된 질병으로서 전 세계적으로 매우 심각한 질환 중 하나입니다. 이러한 코카인중독은 재발률이 높은 치명적 신경정신질환으로 미국 국립보건원(NIH)에 의하면 중독 질환 중 환자 수에서 1위이며, 연간 1850억 달러이상의 손실과 10만 명 이상의 사망자를 내는 등 매우 심각한 질환으로 분류되고 있지만, 국내 코카인 중독의 기초연구는 매우 부족한 실정입니다. 많은 분들이 최근 뉴스를 통해 접한 바와 같이 대한민국 역시 더 이상 마약청정국이라 보기 힘들 정도로 많은 일들이 일어나고 있습니다. 본 연구는 스트레스와 약물중독 재발행동과의 관계를 확인하기 위한 연구입니다. 스트레스의 경우 복측피개영역에서 corticotropin-releasing factor(CRF) 및 corticosterone 증가를 유발하여 약물의 남용 및 재발 행동을 증가시키는 것으로 알려져 있으며 스트레스와 관련된 신경회로 및 약물보상신경회로를 동시에 활성화하여 약물중독재발을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 과거의 실험들은 대부분 실험동물에 foot shock과 같은 물리적 스트레스 주고 약물의 재발 행동을 확인하였으나 약물중독의 경우 정서 및 인지와 밀접한 관련이 있는 질병으로 본 연구에서는 성인 수컷 쥐가 공포, 불안, 두려움 등의 부정적인 상황에서 나타내는 22kHz 소리를 들려 줌으로써 정신적 스트레스가 약물중독 재발 행동에 미치는 영향 및 관련 기전을 규명하고자 하였습니다. 앞에서 이야기 한 바와 같이 코카인을 비롯한 마약 중독은 인간의 마음과 관련된 질병으로서 전 세계적으로 매우 심각한 재발률이 높은 뇌 질환입니다. 최근 국내의 경우 다양한 스트레스요인에 노출되는 현대사회의 구성원들 역시 언제든 이러한 질병에 노출된 가능성이 있습니다. 따라서 앞으로 이와 관련한 다양한 연구가 지속적으로 진행 될 것이라 판단하고 있으며 또한 기대하고 있습니다. 사실 본 연구의 주제는 김희영 교수님과 일과를 마치고 맥주를 한잔하는 자리에서 우연히 나오게 되었습니다. 교수님과 이런저런 이야기를 나누던 중 술이나 담배를 끊었던 사람들이 직장 상사나 주위사람들의 잔소리를 듣고 난 후 다시 술을 마시거나 흡연하는 걸 보면서 "쥐도 싫어하는 소리를 들으면 다시 마약을 먹을까요?"라며 농담
- Mol. Neurobiol.
- 2019.06.10
- 김윤석(Stanford University)
Crystal structure of the natural anion-conducting channelrhodopsin GtACR1
- Nature Published: 29 August 2018, 561, 343-348 | https://doi.org/10.1038/s41586-018-0511-6
- 2018.08
- 생명과학
- 김윤석(Stanford University)
Structural mechanisms of selectivity and gating in anion channelrhodopsins
- Nature Published: 29 August 2018, 561, 349-354 | https://doi.org/10.1038/s41586-018-0504-5
- 2018.08
- 생명과학
- 정재훈(Albert Einstein college of Medicine)
- 조영환(Albert Einstein College of Medicine)
Activation of temperature-sensitive TRPV1-like receptors in ARC POMC neurons reduces food intake
- PLoS. Biol. Published: April 24, 2018 | https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2004399
- 2018.04
- 의약학
Optogenetic control of body movements via flexible vertical light-emitting diodes on brain surface
- Nano Energy Volume 44, February 2018, Pages 447-455 | https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.12.011
- 2018.02
- 바이오·의료융합
신정환

KAIST

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 기저핵은 신경계에서 대표적으로 강화학습과 수의적인 운동에 중요한 부위로 알려져 있습니다. 강화학습이란 예측한 기대치 (Expected value)와 실제 결과 (Outcome)의 차이 (Reward prediction error)에 따라 자신의 행동을 강화 (positive reinforce)할 것인지 아님 피할 것인지 (negative reinforce)를 결정함으로써, 가장 최적화된 결과를 얻게 되는 알고리즘입니다. 유명한 알파고의 기저에 깔린 핵심적인 알고리즘도 이와 같은 작동원리를 갖고 있습니다. 기저핵은 동물이 이런 행동을 할 수 있는 수의적 운동을 조절함으로 생명체가 환경에서 살아남는데 가장 기본적이고 중요한 기능을 합니다. 기저핵은 직접회로와 간접회로로 나뉘어져 있는데, 선조체의 중간돌기세포 (medium spiny neuron) 중 dopamine receptor type 1을 발현하는 세포 (이하 dSPN)는 Substantia nigra로 직접 projection (직접 회로)하고, dopamine receptor type 2를 발현하는 신경세포 (이하 iSPN)는 Globus pallidus와 subthalamic nucleus를 거쳐 substantia nigra로 projection (간접 회로)하는 것으로 알려져 있습니다. 신경해부학에서 출발한 이 고전적 모델은 여러 D1, D2 선택적인 약물자극들을 통해 직접회로와 간접회로가 강화학습과 수의적인 운동에 서로 상반되는 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 직접회로가 자극되면 positive reinforce가 발생하고, 수의적 운동을 증가시키는 쪽으로 작용합니다. 이런 모델은 수십 년간 파킨슨병과 같은 기저핵 질환을 설명하는 중요한 원리이기도 했습니다. 그러나, 이런 단순한 이분법적인 모델로 설명이 되지 않는 임상적인 현상이 있었고, 최근 발전된 실험기법으로 직접 및 간접회로가 수의적 운동에 대해서는 상보적인 역할을 하는 것이 아니냐는 의문이 제기되었습니다. 저는 기저핵이 강화학습과 수의적인 운동의 정보들을 부화하는 형태가 기존의 이분법적인 모델이 아닌 좀 더 복잡한 형태를 보일 것으로 생각하고, 쥐에게 고전적 조건화 학습을 시키면서 직접회로와 간접회로를 생체 내 단일신경세포 흥분을 관찰하였습니다. 선조체 내의 dSPN, iSPN은 전기 생리학적으로 동일하기 때문에 고전적인 방법으로는 이 둘을 구분하여 관찰하는 것은 불가능했습니다. 저는 광유전학 기법 (Optogenetic tagging)과 유전자조작 쥐로
- Nat. Commun.
- 2018.02.07
- 정신재(University of California, Berkeley, 현 University of Pennsylvania)
Identification of preoptic sleep neurons using retrograde labelling and gene profiling
- Nature Published online 17 May 2017, 545, 477-481 | doi:10.1038/nature22350
- 2017.05
- 한수영(University of Otago)
Selective optogenetic activation of arcuate kisspeptin neurons generates pulsatile luteinizing hormone secretion
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA October 6, 2015 | doi: 10.1073/pnas.1512243112
- 2015.10
배병일

Harvard Medical School, Boston Children’s Hospital

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 인간의 대뇌에는 1000억 개나 되는 엄청난 수의 신경세포가 들어 있습니다. 이것은 우리와 가장 가까운 영장류인 침팬지보다 12배 이상 많은 엄청난 숫자입니다. 이 많은 신경세포 덕분에 인간은 놀라운 지적 능력을 가질 수 있게 되었습니다. 그런데 이 신경세포들을 두개골 안에 어떻게 다 집어넣을 수 있을까요. 뇌의 부피를 늘리는 것이 한 방법이겠지만, 인간의 뇌는 1300 cc 정도로 침팬지의 뇌 400 cc보다 세 배 조금 넘는 정도의 부피를 갖고 있습니다. 그러므로 단순히 부피를 늘리는 것만으로는 1000억 개의 신경세포를 담기 어렵습니다. 또 다른 방법으로 대뇌피질의 두께를 늘릴 수 있을 것입니다. 그러나 대뇌피질의 두께는 영장류에서 아주 많이 차이나지는 않습니다. 여기에서 '주름 (gyri)'이 답이 될 수 있습니다. 인간의 대뇌피질은 침팬지에 비해서 훨씬 주름이 많아서 신경세포를 훨씬 더 많이 넣을 수 있습니다. 인간 뿐만 아니라 거대한 뇌를 가지고 있는 돌고래와 코끼리도 주름이 아주 많이 잡힌 대뇌피질을 가지고 있습니다. 그러므로 대뇌피질의 주름이 어떻게 발달하고 진화하는지는 아주 재미있고 중요한 생물학적 질문입니다. 그러나 쥐의 대뇌피질에는 주름이 전혀 없는 까닭에 주름 발생에 대한 연구가 거의 진행되지 않았습니다. 저는 인간유전학과 쥐를 이용하여 인간 대뇌피질의 국소적 주름 발생에 대한 연구를 해왔는데, 그 결과를 다행히 이번 사이언스 논문으 발표할 수 있게 됐습니다. 2005년에 제가 속한 Christopher A. Walsh 실험실에서 특이한 두뇌 이상 발달 돌연변이를 몇몇 환자들에게서 발견했습니다. 뇌의 일부(ventrolateral frontal lobe)에만 주름이 너무 많이 생기는 병(polymicrogyria)입니다. 환자들은 발작, 언어 장애, 지능 이상 등의 문제를 겪습니다. 브로카 언어 영역(Broca's area)이라고 해서, 말할 때 활성화되는 부위에도 문제가 생깁니다. 이런 돌연변이는 보통 열성형질(recessive allele)이라서 보인자(carrier)는 아무 문제가 없습니다. 근친 결혼을 하지 않는 한 병을 피할 수가 있습니다. 그러나 중동과 그 부근 지역에서는 근친 결혼의 풍습이 아직도 유지되고 있어서 열성형질을 가진 보인자 근친 부부가 만나면 멘델의 유전법칙에 의해 대략 자녀의 25%가 질병을 갖고 태어나게 됩니다. (Aa X Aa
- Science
- 2014.02.21
- 이승희(University of California, Berkeley)
Activation of specific interneurons improves V1 feature selectivity and visual perception
- Nature 488, 379-383 (16 August 2012). Published online 08 August 2012 | doi:10.1038/nature11312
- 2012.08
- 생명과학
- 이승희(University of California, Berkeley)
Activation of specific interneurons improves V1 feature selectivity and visual perception
- Nature 488, 379-383 (16 August 2012). Published online 08 August 2012 | doi:10.1038/nature11312
- 2012.08
- 생명과학