一个 optrode 阵列用于非人类灵长类动物深层皮质层的空间时间精确的大规模光遗传刺激
Andrew M Clark1, Alexander Ingold1, Christopher F Reiche2
1Department of Ophthalmology and Visual Science, Moran Eye Institute, University of Utah, Salt Lake City, UT, USA.
Communications biology
|March 15, 2024
概括
研究人员为非人类灵长类动物 (NHPs) 的光遗传学开发了犹他奥普特罗德阵列 (UOA). 这种设备能够精确,大规模刺激深层大脑电路,克服了NHP模型中以前的局限性.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 视觉遗传学 视觉遗传学
- 灵长类动物研究研究
背景情况:
- 光遗传学对于神经电路研究至关重要,但在非人类灵长类动物 (NHPs) 中很困难.
- 在NHP中,向深层大脑区域提供精确的,有模式的光刺激是一个重大挑战.
- 调节深层皮质皮质反回路需要先进的刺激技术.
研究的目的:
- 开发一种新的光电子装置,用于在NHP深层大脑电路中进行有效的光遗传操纵.
- 为了实现时空精确,在深层神经组织中进行大体积光刺激.
- 在非人类灵长类模型中克服当前光遗传工具的局限性.
主要方法:
- 犹他州Octrode Array (UOA) 的开发,这是一个10x10玻璃针波导阵列,与光学插座器和微型LED阵列集成.
- 使用新材料和粘合技术制造UOA.
- 在非人类灵长类动物皮质中对UOA进行体内测试.
主要成果:
- 该UOA成功地证明了在NHP中深层皮质电路的大规模,时空精确的激活.
- 该装置允许深层神经元的焦点和广泛的光遗传激活.
- 激活模式通过改变激活的微LED数量和辐射水平来控制.
结论:
- 犹他州的Octrode Array (UOA) 是一种强大的工具,用于在NHP模型中针对深层电路进行有针对性的操纵.
- 这项技术推动了光遗传学在复杂的灵长类大脑中的应用.
- 在体内,UOA可对神经电路调制进行精确的控制.
