有针对性的微纤维阵列用于测量和操纵行为过程中在大,深层的大脑体积上局部化的多尺度神经动态

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
• 神经工程 神经工程是神经工程.

背景情况:

• 神经群体动态对行为至关重要,并且发生在广泛的3D大脑体积中.
• 现有的光学方法难以实现像状体这样的大脑深部区域所需的空间覆盖和分辨率.

研究的目的:

• 开发一种用于同时测量和操纵深层大脑结构中许多位置的神经活动的新方法.
• 通过前所未有的分辨率和覆盖范围,在3D卷中研究细胞类型和神经递质特异性的信号.

主要方法:

• 设计并实施了用于慢性测量和光遗传学操纵的微纤维阵列.
• 同时针对头部固定和自由移动的小鼠的100多个位置.
• 应用了该方法来研究条体中多巴胺释放动态.

主要成果:

• 通过条纹体解决了多巴胺的快速释放,显示出不同的,模式特定的时空模式.
• 作为对感官刺激的反应,证明了毫米级信号传播.
• 在多个空间尺度上实现了对神经信号的灵活控制.

结论:

• 微纤维阵列使得以前无法访问的大规模神经动态的研究成为可能.
• 这项技术为多巴胺信号的时空组织及其行为相关性提供了新的见解.
• 有针对性的光遗传学可以有效调节神经回路,以理解局部行为功能.