在细胞分辨率下,在自由运动的小鼠中大规模记录神经元活动

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 目前用于记录小鼠神经元活动的方法通常涉及头部固定或设备附着,这可能会改变自然行为和大脑活动.
• 这些局限性阻碍了在复杂行为过程中神经回路的研究.

研究的目的:

• 引入一种新的方法来记录大规模,单细胞皮质活动在自由移动的小鼠.
• 克服现有的神经记录技术所施加的行为约束.

主要方法:

• 利用一种基因编码的传感器,CaMPARI,在400nm光照下,在活性神经元中不可逆转地改变颜色 (从绿色到红色).
• 从自由移动的小鼠中记录了整个皮层的活动快照,这些小鼠在没有固定头部或附加外部设备的情况下执行各种行为和认知任务.

主要成果:

• 在参与行为任务的小鼠的大脑多个区域中,成功地绘制了单细胞皮质活动的地图.
• 在运动和体感皮层中确定了不同的任务依赖活动模式,包括分区域特异性差异.
• 发现神经活动模式和任务参数之间的相关性.

结论:

• 基于CaMPARI的方法可以在行为小鼠中进行最小限制的,大规模的神经元记录.
• 这种方法提供了前所未有的体积神经数据,推进了对自然主义行为期间大脑功能的研究.