在自由移动的小鼠中,肠-大脑轴的光遗传激活使用完全可植入的无线无电池设备

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 胃肠病学 胃肠病学
• 生物工程是生物工程.

背景情况:

• 肠-大脑轴显著影响行为,但在自由移动的动物中,有针对性的无线激活仍然具有挑战性.
• 现有的技术缺乏精确的控制刺激这种复杂的神经通路的精度.

研究的目的:

• 开发和验证一个微型,无电池的可植入装置,用于无线光遗传刺激肠-大脑轴.
• 在有意识的,自由移动的小鼠中,研究刺激胃肠道末端区域的行为影响.

主要方法:

• 在Trpv1^Cre+ChR2小鼠中,一个完全可植入的,无电池的光学刺激器被固定在偏远结肠和直肠的血清表面.
• 应用光遗传刺激使用蓝光脉冲唤起行为反应.
• 向标签追踪了距离结肠和直肠的阴道和脊柱 afferent 内置.

主要成果:

• 远端结肠和直肠的无线光遗传刺激诱导了腹部理的增加和运动的减少.
• 相比之下,腹腔腔的刺激会引起和腹部收缩.
• 距离结肠和直肠显示由脊柱 afferents密集的内化,与稀疏的内化不同.

结论:

• 开发的无电池技术可以无线激活终端大肠中肠-大脑轴的光遗传学.
• 在自由移动的动物中,对该区域的有针对性的刺激可以诱导特定的,可测量的行为变化.
• 这一创新为研究肠-大脑相互作用和相关行为提供了一个强大的新工具.