一个小型化间距镜用于大规模单个神经元分辨率成像神经元活动在自由行为小鼠
Yuanlong Zhang1,2, Lekang Yuan3, Qiyu Zhu4,5,6
1Department of Automation, Tsinghua University, Beijing, China.
Nature biomedical engineering
|June 20, 2024
概括
研究人员为自由移动的小鼠开发了一种新型的头戴式间距镜. 这种设备可以进行高分辨率的神经群体记录,进步研究自然行为期间的大脑活动.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物工程是生物工程.
- 动物行为 动物行为
背景情况:
- 在自然行为过程中研究神经元动力学需要允许动物不受限制地运动的技术.
- 现有的头戴式显微镜往往会损害成像质量 (视野,分辨率,深度) 或容易移动工件.
研究的目的:
- 开发和验证一个小型的,头部安装的光测距仪,用于在自由移动的动物中进行高分辨率的成像.
- 克服当前技术在记录大规模的神经元活动时在行为学上相关的行为方面的局限性.
主要方法:
- 系统优化小型头戴式光测距仪,以改善视野,分辨率和视野深度.
- 成像记录在自由移动的小鼠中,称重设备 (<2.5g) 并评估其性能 (16Hz,4μm分辨率,300μm深度,3.6x3.6mm2视野).
主要成果:
- 中视镜实现了单个神经元分辨率和强大的记录在一个大的视野和深度在小鼠皮质.
- 在探索和恐惧调节过程中,在社交互动的小鼠中成功记录了神经元群活动.
- 能够对跨多个皮层区域的神经血管合进行调查.
结论:
- 开发的中视镜为行为动物的大规模神经记录提供了一个强大的工具,克服了以前的技术限制.
- 这一进步有助于更深入地了解复杂行为的神经基础和大脑全线电路动力学.
