在小鼠大脑中的神经活动在体内被Specle启用去混合

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物光子学 生物光子学
• 显微镜的使用方法

背景情况:

• 在清醒动物中神经元活动的功能成像对神经科学研究至关重要.
• 由于光散射,对哺乳动物大脑组织进行成像是必要的双光子 (2P) 显微镜,但它是复杂和缓慢的.
• 需要先进的单光子 (1P) 成像模式,可以克服生物组织中的光散射.

研究的目的:

• 开发和验证一种使用光散射 (光斑) 来记录神经元活动在散射哺乳动物脑组织中的新型功能成像模式.
• 用1P激发来描述神经元信号in vivo的斑点生成,成像和脱杂.
• 为了证明斑点辅助解混的可行性,以记录来自鼠标皮质多个来源的神经活动.

主要方法:

• 利用光通过动物皮质组织传播形成的斑点图案来编码神经元活动.
• 采用时空脱杂算法来解码来自神经元组的活动.
• 使用2P扫描激发进行了斑点动态和对比的体内表征.
• 进行了使用1P斜照明进行功能成像和脱杂的原理证明实验.

主要成果:

• 证明斑点模式在长达一分钟的时间尺度上保持相关性,使得时间活动的痕迹能够在老鼠大脑in vivo中脱.
• 通过使用1P斜光照明,在220-320μm深度的小鼠皮质中成功记录和解混了来自多个来源的神经元活动.
• 来自单个和多个神经元的量化斑点图案,以告知成像模式的设计.

结论:

• 斑点成像为克服神经元活动功能成像中的光散射限制提供了一种有希望的方法.
• 开发的技术使1P显微镜在分散大脑组织中的神经信号能够在体内记录.
• 这项工作为设计新的活体功能斑点成像模式和优化生物成像斑点对比度提供了基础.