Imágenes de calcio de dos fotones a gran escala en ratones en movimiento libre

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Ingeniería biomédica
• Imágenes ópticas

Sus antecedentes:

• Las imágenes de calcio son cruciales para entender la dinámica de los circuitos neuronales.
• Los sistemas de microscopía de dos fotones existentes pueden ser voluminosos y restrictivos para sujetos que se mueven libremente.
• Se necesitan grabaciones neuronales de alto rendimiento para mapear funciones cerebrales complejas.

Objetivo del estudio:

• Para desarrollar un microscopio de dos fotones miniaturizado y ligero para imágenes de calcio in vivo.
• Para permitir imágenes de alta resolución en ratones que se mueven libremente sin problemas de comportamiento.
• Para aumentar el número de neuronas que se pueden grabar simultáneamente.

Principales métodos:

• Desarrollo de un microscopio miniaturizado de dos fotones (MINI2P) con un peso inferior a 3 g.
• Utilizó un campo de visión ampliado y una lente microtuneable para aumentar el rango y la velocidad de z-escaneo.
• Empleado cables de conexión flexibles para el movimiento sin obstáculos en varios ensayos de comportamiento.

Principales resultados:

• Logrado una imagen de calcio estable y de alta resolución de más de 1,000 neuronas por sesión.
• No se demostró impedimento al comportamiento en ratones sin implantes que se mueven libremente.
• Habilitado grabaciones de más de 10.000 neuronas en el mismo animal a través de imágenes FOV sucesivas.
• Se obtuvieron datos a gran escala de la corteza visual, corteza entorrinal medial y el hipocampo.

Conclusiones:

• El sistema MINI2P facilita el registro de poblaciones neuronales a gran escala en animales que se comportan.
• La tecnología revela propiedades de sintonía espacial de las neuronas en diferentes regiones del cerebro.
• Este avance apoya una investigación en profundidad de los circuitos neuronales subyacentes a comportamientos complejos.