通过多式光学成像绘制神经血管和神经代谢合的映射

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 在光学成像系统中,光学成像
• 代谢成像 - 代谢成像

背景情况:

• 神经血管合将神经活动与血液流动联系起来,而神经代谢合将活动与葡萄糖吸收联系起来.
• 神经代谢合比使用大尺度光学成像的神经血管合更少被探索.
• 基因编码的指标 (GECI) 对于通过光来评估神经元活动至关重要.

研究的目的:

• 开发和使用一个多重光学系统,同时对神经血管和神经代谢合进行纵向测量.
• 在神经元刺激过程中调查神经血管和神经代谢合的相对强度.
• 探索这个系统在研究像阿尔茨海默病这样的大脑疾病中的潜力.

主要方法:

• 在Thy1-jRGECO1a小鼠中使用了带有关闭头骨窗口的多重光学系统.
• 通过新型GECI (Thy1-jRGECO1a) 的红色光测量神经元活动.
• 葡萄糖摄取量被跟踪使用2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 绿色光,以及用近红外光谱 (NIRS) 测量的大脑血液体积.

主要成果:

• 在后腿刺激 (P = 0.0033,r2 = 0.91) 期间证实了强大的神经血管合 (Ca2+-CBV).
• 神经代谢合 (Ca2+-2NBDG) 在刺激期间明显更强 (r2 = 0.75,斜率 = 0.6) 与休息时相比 (r2 = 0.49,斜率 = 0.23),大约是三倍强.
• 在GECI Thy1-jRGECO1a允许更深的组织透和同时红色和绿色光成像.

结论:

• 多复合光学成像为同时评估神经血管和神经代谢合提供了强大的工具.
• 神经代谢合在神经元刺激过程中比以前理解的更明显.
• 这种技术可以阐明导致脑功能障碍的机制,例如缺血,TBI,衰老和阿尔茨海默病.