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Neurowissenschaften
Verfasserangabe: Gudio Hermey ...
Jahr: 2010
Übergeordnetes Werk: Der Experimentator
Mediengruppe: Buch
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 Vorbestellen Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a Standorte: NN.BA Expe / College 6a - Naturwissenschaften Status: Verfügbar Frist: Vorbestellungen: 0
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Inhalt
Lieber EXPERIMENTATOR,dieser neue Band soll dem angehenden Neurowissenschaftler einen Überblick über Fragestellungen und Methoden der neurowissenschaftlichen Forschung geben. Deshalb beschreiben wir gut etablierte Standardmethoden und geben Einblicke in die aktuellen Trends und Entwicklungen, die die moderne neurowissenschaftliche Forschung vorantreiben. Der Fokus des Buches liegt auf der Erklärung von grundsätzlichen Mechanismen und Versuchsprinzipien. Zudem weist es auf viele „kleine“ Tricks des Laboralltags hin, die dem EXPERIMENTATOR das Leben erheblich erleichtern können. Inhaltlich haben wir uns auf die Analyse des Vertebratengehirns fokussiert, da es die Möglichkeit bietet, komplexe neuronale Vorgänge zu untersuchen, die z.B. für das Lernen, aber auch für die Analyse neuronaler Erkrankungen von Bedeutung sind. Methodisch spannen wir dabei den Bogen von molekularen, proteinbiochemischen, zellbiologischen und elektrophysiologischen Ansätzen, über die Etablierung transgener Mausmodelle und deren Analyse (z.B. in verhaltensbiologischen Studien) bis hin zu nicht-invasiven Imaging-Methoden, die zur Untersuchung des menschlichen Gehirns einsetzbar sind. Trotz der Komplexität des Inhalts ist das Buch in einem leicht verständlichen Ton geschrieben und richtet sich sowohl an Studenten und Doktoranden, als auch an technische Mitarbeiter und fachfremde Forscher.
 
/ AUS DEM INHALT: / / /
1 Auftakt 1
Guido Hermey
 
2 Molekularbiologische Techniken 7
Cuido Hermey
2.1 DNA 9
2.2 Manipulation von DNA 10
2.2.1 Restriktion von DNA 11
2.2.2 Vektoren 12
2.2.3 DNA-Klonierung 13
2.2.4 Alternative Klonierungsstrategien 16
2.3 Polymerase-Kettenreaktion (PCR) 17
2.3.1 Mutagenese 19
2.3.2 Reverse Transkription-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) 21
2.4 Woher bekomme ich ein Gen oder eine bestimmte cDNA? 21
2.5 Sequenzierung von DNA 22
2.6 In silico 22
2.7 Genomische DNA 23
2.8 RNA 24
2.8.1 Isolation von RNA 25
2.9 Expressionsanalyse 25
2.10 Microarrays 27
2.11 RNA-Interferenz (RNAi) 29
Literatur und World-Wide-Web-Links 33
 
3 Analyse von Proteinen 35
Guido Hermey
3.1 Antikörper 36
3.1.1 Antikörper-Herstellung 37
3.1.2 Das Antigen 38
3.1.3 Reinigung von Antikörpern 39
3.2 Reinigen und Nachweisen von Proteinen 39
3.2.1 Reinigung von Proteinen 39
3.2.2 Nachweis von Proteinen 41
3.3 Subzelluläre Fraktionierung 42
3.4 Auffinden und Nachweisen von Proteininteraktionen 45
3.4.1 Immunpräzipitation 46
3.4.2 Co-Immunpräzipitation 48
3.4.3 Expression von Proteinen 49
3.4.4 Protein-Tags 50
3.4.5 Das Yeast-Two-Hybrid-System 52
3.4.6 Phagen-Display 58
3.4.7 Fluoreszenzbasierte Techniken zur Detektion von Proteininteraktionen 59
3.4.8 SPR-Analyse 61
Literatur und World-Wide-Web-Links 63
 
4 Zelluläre Neurobiologie 67
Guido Hermey
4.1 Allgemeines 68
4.1.1 Ausrüstung 68
4.1.2 Medien 69
4.1.3 Ungebetene Gäste 69
4.1.4 Zellen des Nervensystems 70
4.2 Zellkulturtypen 70
4.2.1 Primärkulturen und Gewebekulturen 70
4.2.2 Zelllinien 73
4.2.3 Arbeiten mit Zelllinien 75
4.2.4 Herstellung von primären Zellkulturen 76
4.2.5 Stammzellen 81
4.3 Transfektion von Zellen 81
4.3.1 Physikalischer Gentransfer 82
4.3.2 Chemischer Gentransfer 83
4.3.3 Viraler Gentransfer 83
4.3.4 Herstellung stabiler Zelllinien 85
4.4 An- und Ausschalten von Genen 86
4.4.1 Ausschalten von Genen 86
4.4.2 Dominant-negative Varianten 86
4.4.3 Induzierbare Expressionssysteme 87
4.5 Analyse von Proteinen in Zellkultur 89
4.5.1 Färben von Zellen 89
4.5.2 Fluoreszenzmarkierung von Proteinen 90
4.6 Neuronale Aktivität 91
4.6.1 Induktion neuronaler Aktivität 91
4.6.2 Stimulation von Nervenzellen durch optische Methoden 92
4.6.3 Nachweis neuronaler Aktivität 93
Literatur und World-Wide-Web-Links 97
 
5 Elektrophysiologische Methoden 99
Michael Schwake
5.1 Grundlagen 100
5.1.1 Biologische Membranen 100
5.12 lonentransport durch die Membran 103
5.2 Elektrophysiologische Methoden zur Untersuchung von lonenkanälen 108
5.2.1 Zwei-Elektroden Spannungsklemme 108
5.2.2 Patch-Clamp 112
5.2.3 Messung von Aktionspotenzialen 117
5.2.4 Messung von postsynaptischen Potenzialen (PSP) 118
5.2.5 Patchen an akuten Gewebeschnitten 119
5.2.6 Messung der synaptischen Plastizität 120
5.2.7 Ableitung evozierter Summenpotenziale 120
5.2.8 Multielektrodenarrays 122
5.2.9 Ableitung von Summenpotenzialen 122
Literatur und World-Wide-Web-Links 123
 
6 Anatomische Untersuchung des Nervensystems 125
Claudia Mahlke
6.1 Gewebeaufbereitung 126
6.1.1 Präparation, Fixierung und Einbettung 126
6.1.2 Schneidetechniken 127
6.2 Übersichtsfärbungen 127
6.3 Nachweis und Lokalisation von Protein und mRNA im Nervensystem 129
6.3.1 Immunhistochemie 130
6.3.2 Enzymhistochemie 134
6.3.3 In situ-Hybridisierung 134
6.4 Nachweis neuronaler Aktivität 136
6.4.1 Aktivitätsregulierte Gene 136
6.4.2 Autoradiographie 138
6.4.3 Reportermäuse 139
6.4.4 Cat-FISH 139
6.5 Tracing-Verbindungsstudien 140
Literatur und World-Wide-Web-Links 142
 
7 Mikroskopie 145
Claudia Mahlke
7.1 Das Mikroskop 146
7.2 Wichtige Parameter in der Mikroskopie 146
7.3 Lichtmikroskopie 149
7.4 Fluoreszenzmikroskopie 150
7.4.1 Konfokale Mikroskopie 151
7.4.2 Mikroskopie unterhalb der Beugungsgrenze (beyond diffraction limits) 154
7.5 Elektronenmikroskopie 155
Literatur und World-Wide-Web-Links 156
 
8 Transgene Tiermodelle 157
Guido Hermey
8.1 Transgene Invertebrata 158
8.1.1 Transgene Fliegen 158
8.12 Transgene Würmer 159
8.2 Transgene Mäuse 159
8.3 Gene Targeting 163
8.3.1 Knockout/Knockin 168
8.3.2 Konditionale Mutationen 169
8.3.3 Large-Scale-Ansätze 172
8.3.4 Reporter 176
8.4 In ufero-Elektroporation 176
Literatur und World-Wide-Web-Links 176
 
9 Verhaltensbiologie 179
Claudia Mahlke
9.1 Einführung 180
9.2 Voraussetzungen für die verhaltensbiologische Untersuchung transgener Mäuse ... 181
9.2.1 Allgemeines 181
9.2.2 Genetischer Hintergrund 183
9.2.3 Gesundheitscheck 185
9.2.4 Motorische Fähigkeiten 186
9.2.5 Sensorische Fähigkeiten 187
9.2.6 Ängstlichkeit und Explorationsverhalten 190
9.3 Lernen und Gedächtnis 192
9.3.1 Allgemeines 192
9.3.2 Deklaratives Gedächtnis 193
9.3.3 Nicht-deklaratives Gedächtnis 198
9.4 Neurologische Erkrankungen 202
9.4.1 Allgemeines 202
9.4.2 Depression 203
9.4.3 Schizophrenie 204
9.4.4 Autismus 206
Literatur und World-Wide-Web-Links 206
 
10 Neuroimaging: neuro-bildgebende Verfahren 209
Tobias Sommer
10.1 Einleitung 210
10.2 Strukturelle Bildgebung 213
10.2.1 Computertomographie - CT 213
10.2.2 Magnetresonanztomographie - MRT 214
10.2.3 Diffusionstensorbildgebung - DTI 223
10.3 Funktionelle Bildgebung 225
10.3.1 Magnetresonanzspektroskopie - MRS 225
10.3.2 Single-Photon-Emissions-Computertomographie - SPECT 227
10.3.3 Positronenemissionstomographie - PET 229
10.3.4 Funktionelle Nahinfrarotspektroskopie - fNIRS 235
10.3.5 Elektroenzephalographie - EEG 236
10.3.6 Magnetenzephalographie - MEG 239
10.4 Funktionelle Magnetresonanztomographie - fMRT 239
10.4.1 Grundlagen der fMRT 240
10.4.2 fMRT-Experimente 243
10.4.3 Auswertung von fMRT-Daten: Vom BOLD-Signal zum Blob 255
Literatur und World-Wide-Web-Links 263
 
Stichwortverzeichnis 265
Details
VerfasserInnenangabe: Gudio Hermey ...
Jahr: 2010
Übergeordnetes Werk: Der Experimentator
Systematik: NN.BA
ISBN: 978-3-8274-2368-9
2. ISBN: 3-8274-2368-6
Beschreibung: X, 273 S. : Ill., graph. Darst.
Beteiligte Personen: Hermey, Guido
Fußnote: Literaturangaben
Mediengruppe: Buch