在小鼠中,Mesotrode慢性同时进行中等尺度皮质成像和下皮层或外围神经尖端活动记录
Dongsheng Xiao1,2, Yuhao Yan1,2, Timothy H Murphy1,2
1University of British Columbia, Department of Psychiatry, Kinsmen Laboratory of Neurological Research, Vancouver, Canada.
eLife
|November 14, 2023
概括
研究人员开发了Mesotrode,这是一种结合脑部成像和电生理学的新技术. 这个工具绘制了小鼠的神经连接的地图,揭示了不同大脑结构和行为 (如面部运动) 的不同途径.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 系统神经科学 系统神经科学
- 计算神经科学是一种神经科学.
背景情况:
- 了解大脑功能需要在单个神经元分辨率下评估大规模的神经动态.
- 目前的技术在同时捕捉表现动物中中层次皮质活动和皮质下单个神经元活动方面存在局限性.
研究的目的:
- 引入Mesotrode,这是一款用于同时进行中等尺度皮质成像和多地点皮质下电生理学的新型综合系统.
- 描述慢性单个神经元相关的功能连接和皮层-皮下皮层通路.
- 为了研究特定行为的神经基础,如 orofacial 运动.
主要方法:
- 慢性广场中层层次皮质成像与紧的多位点四极管记录在头固定小鼠的整合.
- 使用介质尺度尖峰触发平均值来识别与单个神经元尖峰相关的皮质活动模式.
- 长期植入长达60天以实现长期功能连接映射.
- 扩展包括面部运动神经电生理学和光遗传学操纵.
主要成果:
- 在长时间 (长达60天) 的时间里,Mesotrode成功地绘制了慢性单个神经元相关的功能连接.
- 来自不同的皮层下结构的神经元表现出分离的皮层地图,表明特定的皮层-皮层下路径.
- 面部神经尖与PTA,RSP和M2皮质网络有关,PTA抑制影响了面部运动.
结论:
- Mesotrode提供了一种多模式,多尺度的方法来研究行为期间的大脑网络.
- 该技术通过剖析皮层-皮下相互作用,为基础复杂行为的神经机制提供了新的见解.
- 这个平台可以长期研究大脑中的动态功能连接.
