覚醒しているマウスの高電圧指示器の超高速二光子画像化

科学分野:

• 神経科学
• 分子生物学
• バイオ物理学

背景:

• 神経回路を理解するには 脳の深い領域の 電気的活動を正確に測定する必要があります
• 既存の電圧インジケータには,in vivo研究に必要な速度,感度,解像度が欠けていることが多い.

研究 の 目的:

• 遺伝子でコードされた新しい電圧指標 (ASAP3) と高度な光学画像法 (ULoVE) の開発と検証.
• 行動中の脳の深部で 高速で高解像度の光学記録を可能にします

主な方法:

• ASAP3を開発し,高光調節と高速な運動性を持つ遺伝的にコードされた電圧指示器を開発した.
• キロヘルツ率の2フォトン画像 in vivo の超高速局所体積刺激 (ULoVE) 方法を導入した.
• ボルトシグナルと行動データを同時に光学的に記録するために,ULoVEとソマターゲティングASAP3を組み合わせた.

主要な成果:

• ASAP3は51%の光調節とサブミリ秒の活性化運動を示した.
• ULoVEは,キロヘルツ速度の2フォトンサンプリングを in vivoで可能にし,安定性と感度が向上しました.
• 長期間にわたる細胞下解像度で脳の深い部位でピークとサブスレッジイベントの単一の試験追跡を達成しました.

結論:

• ASAP3とULOVEは 遺伝的に定義されたニューロンの 電気活動を高速で 光学的に記録するための 強力なツールキットを提供します
• この技術は複雑な行動の際に 脳の深い部位で神経回路の機能の詳細な調査を可能にします
• 視覚皮質における運動による細胞型特異的なサブスリーホールド変調が示され,システムの有用性を強調した.