在自由移动的动物中,闭环双光子功能成像
Paul McNulty1, Rui Wu1, Akihiro Yamaguchi1
1Department of Physics, New York University, New York, NY, USA.
Nature communications
|July 2, 2025
概括
我们开发了一种新的高速双光子显微镜,以准确测量自由运动的动物的神经活动. 这项技术克服了运动器件,使大脑功能和行为的新发现成为可能.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物物理学的生物物理.
- 显微镜的使用方法
背景情况:
- 在自由移动的动物中直接测量神经活动对于理解大脑功能至关重要.
- 大脑运动,散射和自发光复杂化了定量光测量.
- 现有的双光子显微镜需要大脑定,限制了对不受约束的受试者的应用.
研究的目的:
- 开发一种新的显微镜技术,用于实时3D运动校正不受约束,自由移动的动物.
- 为了使神经活动的定量功能成像,尽管有显著的大脑运动.
- 为了发现Drosophila幼虫的新型神经相关行为.
主要方法:
- 开发一个闭环共振轴扫描高速双光子 (CRASH2p) 显微镜.
- 实施"Pong"扫描策略和用于运动校正的多阶段注册管道.
- 在Drosophila幼虫的中枢神经系统 (CNS) 中进行体积计比度校正的功能成像.
主要成果:
- 在没有参考标记的不受约束的Drosophila幼虫中成功执行了实时3D运动校正.
- 实现了神经活动的定量,体积,比度校正的功能成像.
- 发现了与幼虫行为相关的以前未知的神经活动模式.
结论:
- CRASH2p显微镜在体内神经成像中有效地克服了运动工件.
- 这项技术为研究控制自由移动生物行为的神经回路提供了强大的工具.
- 这些发现为研究大脑功能和行为神经表现开辟了新的途径.


