2フォトン顕微鏡のために進化した高速インジケーターを使用して,持続的な深層組織電圧記録

科学分野:

• 神経科学
• バイオテクノロジー
• 顕微鏡検査

背景:

• 遺伝的にコードされた電圧指標 (GEVIs) は,セル型特異的な電圧ダイナミクスの監視に不可欠です.
• 現在のGEVIは,特に2フォトン顕微鏡で,深層組織の神経記録を阻害する性能の限界を示しています.

研究 の 目的:

• 2フォトン顕微鏡で性能を向上させるためにGEVIを最適化します.
• 速度,明るさ,感度,光安定性を改善した新しいGEVI,JEDI-2Pを開発する.

主な方法:

• GEVIの最適化のための多パラメータ高通量プラットフォームの開発.
• JEDI-2Pの識別と特徴付けのためのプラットフォームの適用.
• ドロソフィラ,マウスの網膜,そして目覚めたマウスのJEDI-2Pのin vivoおよびex vivo検証.

主要な成果:

• JEDI-2Pは,既存の指標と比較して優れた速度,明るさ,感度,および光安定性を示しています.
• ドロソフィラ内ニューロンとマウスの網膜のアマクリン細胞で,光誘発反応が報告されました.
• 覚醒したマウスの個々の皮質ニューロンの長期の光学記録を,共振スキャンとULoVE顕微鏡を用いて可能にしました.
• JEDI-2PによるULoVE記録は,深さ400μm以上のピークを検出し,神経電圧の相関を明らかにした.

結論:

• JEDI-2Pは,2光子顕微鏡のためのGEVIの重要な進歩を表しています.
• このインジケータは,深部神経回路における高解像度の電圧イメージングを容易にする.
• JEDI-2Pは,神経回路の機能を研究するための新しい道を開きます.