在自由移动的小鼠中进行大规模的两光子成像

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 光学成像技术的成像

背景情况:

• 成像对于理解神经电路动态至关重要.
• 现有的双光子显微镜系统可能是重的,对自由移动的对象有限制.
• 需要高通量神经记录来绘制复杂的大脑功能.

研究的目的:

• 开发一种小型,轻量级的两光子显微镜,用于体内成像.
• 为了在没有行为障碍的自由移动小鼠中实现高分辨率的多平面成像.
• 增加可以同时记录的神经元的数量.

主要方法:

• 开发了一种重量不到3g的小型化双光子显微镜 (MINI2P).
• 利用扩大视野和微调镜头来增加z扫描范围和速度.
• 在各种行为测试中使用灵活的连接电缆来实现不受阻碍的运动.

主要成果:

• 实现了稳定,高分辨率,多平面成像,每次超过1000个神经元.
• 在自由移动的,未植入的小鼠中没有表现出任何行为障碍.
• 通过连续的FOV成像,实现了同一动物1万多个神经元的记录.
• 从视觉皮层,中部内腔皮层和海马体获得大规模数据.

结论:

• 在MINI2P系统促进大规模的神经群体记录在行为动物.
• 该技术揭示了不同大脑区域的神经元的空间调节特性.
• 这一进步支持对基础复杂行为的神经回路的深入研究.