毫米尺度网络的全光学询问和应用到正在发展的皮层
Haleigh N Mulholland1, Harishankar Jayakumar1, Deano M Farinella1
1Optical Imaging and Brain Sciences Medical Discovery Team, Department of Neuroscience, University of Minnesota, 2021 6th Street SE, Minneapolis, MN 55455, USA.
Journal of neuroscience methods
|December 25, 2023
概括
研究人员开发了一种光学显微镜,用于大脑研究的全光学系统. 该工具允许同时进行大规模的神经活动成像和光遗传学操纵,推进对神经网络的研究,这些神经网络是感知和行为的基础.
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
- 光学成像和光学刺激
背景情况:
- 跨越毫米的神经回路对于感知和行为至关重要.
- 活体成像和光遗传学是研究大规模神经网络的强大工具.
- 需要同时测量和操纵毫米级的神经电路.
研究的目的:
- 为了引入一种新的光学显微镜系统.
- 为了实现无文物,全光学,同时大规模的神经成像和光遗传刺激.
- 为了研究毫米级的神经电路.
主要方法:
- 开发了一个光学显微镜,一个全光学系统.
- 在毫米范围内实现了具有高空间和时间分辨率的模式光遗传学刺激.
- 启用了功能神经活动的同时成像.
主要成果:
- 证明了从数百微米到几毫米的皮质区域的直接操作.
- 个别大脑区域和功能网络的干扰.
- 成功地重新激活了复杂的神经网络,在使用模式化的光遗传刺激开发子视觉皮层.
结论:
- 光学显微镜扩展了当前的全光学和中光学光遗传技术.
- 它克服了细胞规模多光子刺激的局限性和缺乏同时读数的技术.
- 提供了一种强大的工具,用于调查皮质领域在神经网络中所扮演的角色,这些神经网络是感知和行为的基础.
