Jeff Lichtman is Professor of Neurobiology at Harvard University and the creator of the Brainbow technique, which makes it possible to activate fluorescent proteins in neurons and color them in a range of approximately 90 different shades, allowing for very accurate neural field studies that map both individual neurons as well as how neurons connect. This has led to a new discipline known as Connettomics that concerns mapping the complex multitude of neural connections that collect, process and store information in the nervous system.
Lichtman will talk about
The colored brain
I am interested in the question of how information about the particularities of world we live in gets into our brains, and once there, what physical form that information takes. In approaching this question, my colleagues and I have had to take a step back in revisit the basic question of what a neuronal circuit actually is. The vast and complicated wiring diagram that connects nerve cells is poorly understood in part because, unlike other organ systems that have a single cellular organization that is reiterated over and over again, every piece of brain circuitry seems different from every other piece. Until recently there have been few ways of getting a sense of this wiring diagram and how it changes as animals learn about the world. I will talk about two different strategies for mapping the brain neural circuits (“connectomics”). One is based on color coding (Brainbow) and the other based on automated brain reconstruction with electron microscopy.
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Docente di Neurobiologia all’Università di Harvard, Jeff Lichtman è l’ideatore del Brainbow, una metodologia che consente di colorare i singoli neuroni del cervello, attivando al loro interno proteine fluorescenti, in una gamma di circa 90 sfumature diverse. Questo metodo consente di studiare in un modo molto accurato i campi neurali, dal percorso di vita di un singolo neurone alle modalità di connessione tra più neuroni. Da qui è nata la Connettomica, una nuova disciplina che si propone di mappare la complessa moltitudine di circuiti neurali che raccoglie, processa e archivia l’informazione nel sistema nervoso.
Lichtman parlerà di
Il cervello a colori
Mi interesso ai modi in cui l’informazione sulle peculiarità del mondo in cui viviamo entra nel nostro cervello e alle forme fisiche che questa informazione, una volta nel cervello, prende.
Nell’approcciare la questione, i miei colleghi ed io abbiamo dovuto fare un passo indietro nel rivisitare la basilare domanda su cosa sia effettivamente un circuito neuronale. Il vasto e complicato diagramma di connessioni che unisce le cellule nervose è poco compreso, in parte perché a differenza di altri apparati che hanno un’organizzazione cellulare singola ripetuta più e più volte, ogni pezzo del circuito cerebrale sembra diverso dagli altri. Fino ad ora sono stati trovati pochi modi per capire questi diagramma di connessione e come questo cambi man mano che gli animali imparano informazioni sul mondo. Parlerò quindi di due diverse strategie per mappare i circuiti neuronali cerebrali (“connettomica”). Uno è basato sulla codificazione con i colori (Brainbow) e l’altro è basato su ricostruzioni automatizzate del cervello con il microscopio elettronico.
Il cervello a colori
Mi interesso ai modi in cui l’informazione sulle peculiarità del mondo in cui viviamo entra nel nostro cervello e alle forme fisiche che questa informazione, una volta nel cervello, prende.
Nell’approcciare la questione, i miei colleghi ed io abbiamo dovuto fare un passo indietro nel rivisitare la basilare domanda su cosa sia effettivamente un circuito neuronale. Il vasto e complicato diagramma di connessioni che unisce le cellule nervose è poco compreso, in parte perché a differenza di altri apparati che hanno un’organizzazione cellulare singola ripetuta più e più volte, ogni pezzo del circuito cerebrale sembra diverso dagli altri. Fino ad ora sono stati trovati pochi modi per capire questi diagramma di connessione e come questo cambi man mano che gli animali imparano informazioni sul mondo. Parlerò quindi di due diverse strategie per mappare i circuiti neuronali cerebrali (“connettomica”). Uno è basato sulla codificazione con i colori (Brainbow) e l’altro è basato su ricostruzioni automatizzate del cervello con il microscopio elettronico.
Jeff Lichtman – Harvard University
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