快速泛皮层电压动态的广场成像,使用一种为一光子显微镜发展的指示器
Xiaoyu Lu1,2, Yunmiao Wang3,4, Zhuohe Liu5,6
1Systems, Synthetic, and Physical Biology Program, Rice University, Houston, TX, 77005, USA.
Nature communications
|October 12, 2023
概括
研究人员开发了JEDI-1P,一种新的遗传编码电压指示器 (GEVI),可以实现更快,更明亮的脑图像. 这一突破允许在清醒的小鼠中单次试验追踪神经活动,进步我们对大脑计算的理解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 分子生物学分子生物学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 使用遗传编码电压指示器 (GEVIs) 进行广场成像对于研究大皮层网络的行为至关重要.
- 目前的GEVIs在性能上有局限性,限制了快速神经元电压动态的单试成像.
研究的目的:
- 为GEVIs开发一个高通量选平台,以提高动力学,亮度,灵敏度和光稳定性.
- 设计一种新的GEVI (JEDI-1P),在广场单光子照明下提高性能.
- 为了在清醒的小鼠中实现稳定,大脑范围的电压成像,用于单次试验分析.
主要方法:
- 开发了一个高通量平台来选GEVIs.
- 员工指导进化产生了JEDI-1P指标.
- 优化新生儿脑内静脉输送以在小鼠中实现广泛的JEDI-1P表达.
- 实现了用于光学测量 (血液动力学和运动) 的工件校正.
主要成果:
- 创建了JEDI-1P,一个绿色发射光指示器,在关键指标上具有卓越的性能.
- 在小鼠中建立了广泛的JEDI-1P表达的成本有效方法.
- 成功进行了稳定,大脑范围的电压成像.
- 在单个试验中,在清醒的小鼠中跟踪了马频率胡须和视觉刺激.
结论:
- JEDI-1P代表了GEVI技术在广场成像方面的重大进步.
- 优化的传递和文物校正方法促进了强大的神经活动监测.
- 这项工作使得使用单试电压成像进行大脑计算中高频神经信号的调查成为可能.
