大规模神经元组合动态的光成像
Tony Hyun Kim1, Mark J Schnitzer1
1James Clark Center for Biomedical Engineering & Sciences, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; CNC Program, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; Howard Hughes Medical Institute, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
Cell
|January 7, 2022
概括
最近光成像技术的进步使得能够详细观察清醒哺乳动物的神经活动. 这项技术可以跟踪数千个神经元,进步我们对大脑功能和神经回路的理解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 光学成像技术的成像
- 系统神经科学 系统神经科学
背景情况:
- 神经科学研究越来越需要观察行为动物的大型神经元群.
- 现有的成像技术的局限性阻碍了对复杂的神经动态的研究.
研究的目的:
- 审查最近在神经科学光成像的进展.
- 突出神经活动指标,遗传工具和成像系统方面的创新.
- 讨论这些技术对未来大脑研究的潜力.
主要方法:
- 讨论了神经活动的光指示器 (例如,Ca2+和电压指示器) 的进展.
- 涵盖病毒和遗传方法来表达这些指标在神经元.
- 描述了慢性动物制剂和先进的显微镜,用于长期的大规模神经组合成像.
主要成果:
- 光成像现在允许观察成千上万的遗传识别神经元在整个大脑区域在清醒的哺乳动物.
- (Ca2+) 成像追踪大脑区域相互作用和分布式处理以细胞分辨率.
- 高速电压成像揭示了神经元特定的尖端模式和编码特性.
结论:
- 这些光学成像创新对于推进大脑功能研究至关重要.
- 这些技术支持神经科学计划,如神经元类型和非人类灵长类动物模型.
- 开发"大脑观测站"设施被提议作为一个有价值的开放资源.
