激光工程 PRIME 纤维用于全景重新配置的神经活动的控制
Shuo Yang1, Keran Yang2, Quentin Chevy2
1Department of Biomedical Engineering, Washington University in St. Louis, St. Louis, MO, USA.
Nature neuroscience
|November 1, 2025
概括
研究人员开发了一种新的单纤维探头PRIME,用于精确控制神经回路. 这种工具允许灵活,全景的光输送,推进大脑功能和行为的研究.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 视觉遗传学 视觉遗传学
背景情况:
- 在分布式电路中控制神经活动对于理解行为至关重要.
- 目前基于光纤的光学方法由于固定照明站点而提供有限的多功能性.
研究的目的:
- 开发一种用于灵活,大容量的神经电路控制的新型光学探针.
- 为了实现空间定位的光遗传激活和同时进行电生理学记录.
主要方法:
- 开发"全景重新配置可照明" (PRIME) 探头,使用多核纤维和激光工程格子发光器.
- 将PRIME集成到像Neuropixels这样的高密度记录阵列中.
- 在自由移动的小鼠体内实验,包括光遗传学刺激和电生理学记录.
主要成果:
- PRIME 能够从超过 1,200 个位置实现动态,可重新配置的照明,其长度为 5mm,周长为 360°,频率为 60 Hz.
- 与高密度神经记录同时实现了空间向的光遗传激活.
- 通过刺激上层结体内的不同位置,引起了不同的防御行为.
结论:
- PRIME提供可扩展和可重新配置的光输送,用于精确控制神经回路的光学控制.
- 这项技术提供了一个强大的平台,用于研究大脑功能和大神经体积的行为.
