美國在體鈣成像nVoke

來源: 發(fā)布時間:2024-12-01

使用MPM對神經元進行鈣成像時,通過隨機訪問掃描—即激光束在整個視場上的任意選定點上進行快速掃描—可以只掃描感興趣的神經元,這樣不僅避免掃描到任何未標記的神經纖維,還可以優(yōu)化激光束的掃描時間。隨機訪問掃描可以通過聲光偏轉器(AOD)來實現,其原理是將具有一個射頻信號的壓電傳感器粘在合適的晶體上,所產生的聲波引起周期性的折射率光柵,激光束通過光柵時發(fā)生衍射。通過射頻電信號調控聲波的強度和頻率從而可以改變衍射光的強度和方向,這樣使用1個AOD就可以實現一維橫向的任意點掃描,利用1對AOD,結合其他軸向掃描技術可實現3D的隨機訪問掃描。但是該技術對樣本的運動很敏感,易出現運動偽影。目前,快速光柵掃描即在FOV中進行逐行掃描,由于利用算法可以輕松解決運動偽影而被guangfan的使用。鈣成像系統集成自動控制和精確計時的多模式輸入端口。美國在體鈣成像nVoke

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Anderson研究團隊發(fā)現實驗室雄性小鼠對雌性和雄性的攀爬行為可以通過是否存在超聲發(fā)聲(USV)來區(qū)分。這些和更多的行為數據表明,大多數雄性主導的攀爬是攻擊性的,盡管在極少數情況下可能是性行為。研究人員調查了USV+和USV-攀爬是否使用相同或不同的下丘腦神經基質。通過使用Inscopix自由行為顯微鈣成像方法觀察內側視前區(qū)(MPOA)或腹內側下丘腦腹側細分(VMHvl)中雌jisu受體1(ESR1)陽性神經元,發(fā)現在小鼠活動中可以解碼出在USV+和USV-攀爬過程中神經元活動的獨特模式。交叉光遺傳刺激表達ESR1和囊狀GABA轉運蛋白(VGAT)的MPOA神經元,可促進USV+攀爬,并將雄性的定向攻擊轉換為USV攀爬。哈爾濱熒光鈣成像nVoke2.0細胞內鈣成像技術是通過向細胞內載入鈣指示劑。

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鈣成像技術在許多領域都有廣泛的應用,以下是一些常見的應用場景:1.神經科學研究:鈣成像技術被廣泛應用于研究神經元活動和神經網絡的功能。可以觀察神經元的鈣離子動態(tài)變化,揭示神經元的興奮性和抑制性活動,研究神經網絡的連接和信息傳遞。2.細胞信號傳導研究:鈣離子在細胞內起著重要的信號傳導作用。鈣成像技術可以用于研究細胞內鈣離子的濃度變化,揭示細胞信號傳導的機制和調控過程。3.細胞凋亡研究:鈣離子在細胞凋亡過程中扮演重要角色。鈣成像技術可以用于觀察細胞內鈣離子的變化,研究細胞凋亡的啟動和執(zhí)行過程。4.藥理學研究:鈣成像技術可以用于評估藥物對細胞內鈣離子濃度的影響??梢匝芯克幬锏淖饔脵C制、藥物的劑量效應關系等。5.疾病研究:鈣成像技術可以應用于研究與鈣離子信號傳導相關的疾病,如神經退行性疾病、心血管疾病等??梢越沂炯膊“l(fā)生及發(fā)展的機制,為疾病的診斷和診療提供依據??傊?,鈣成像技術在神經科學、細胞生物學、藥理學和疾病研究等領域都有廣泛的應用,可以幫助揭示生物過程的機制和疾病的發(fā)生及發(fā)展過程。

細胞內鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性。當個細胞興奮時,產生了一個電沖動,此時,細胞外的鈣離子流入該細胞內,促使該細胞分泌神經遞質,神經遞質與相鄰的下一級神經細胞膜上的蛋白分子結合,促使這一級神經細胞產生新的電沖動。以此類推,神經信號便一級一級地傳遞下去,從而構成復雜的信號體系,較終形成學習、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動物神經系統中,鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色。靜息狀態(tài)下大部分神經元細胞內鈣離子濃度約為50-100nM,而細胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍,增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經遞質的過程必不可少。眾所周知,只有游離鈣才具有生物學活性,而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定,同時也受鈣結合蛋白的影響。細胞外鈣離子內流的方式有很多種,其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體(nAChR)和瞬時受體電位C型通道(TRPC)等。現在鈣成像技術使用的鈣離子指示劑主要有化學性鈣離子指示劑和基因編碼鈣離子指示劑。

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通過篩選天然與人工合成的融合體,在小鼠與斑馬魚幼蟲身上成功得到以為靶點的致密神經回路報告,報告顯示來自神經纖維的偽信號明顯減少,信噪比增加,神經元之間的偽影相關性降低。這些結果均說明GCaMP6f和GCaMP7f的細胞體靶向變體(Soma-GCaMP6f,Soma-GCaMP7f)對提高單光子熒光成像技術的精細性起到著重要作用。這種胞體靶向突變體對提高神經信號標記的精細性是否具有組織特異性或物種特異性呢?研究團隊針對這一問題,分別在小鼠不同腦區(qū)以及斑馬魚幼魚的整胚轉染和斑馬魚不同發(fā)育時期的信號采集等方面進行研究。鈣離子也是神經元活動的重要“風向標”之一。美國在體鈣成像nVoke

對鈣離子的功能研究中,鈣指示劑是必不可少的工具。美國在體鈣成像nVoke

對新環(huán)境的探索確保了生存和進化的適應性,這是通過根據經驗動態(tài)變化的探索性回合和逮捕來表達的。因此,調節(jié)探索性行為的神經環(huán)路應該參與經驗的整合,并利用它來選擇適當的行為輸出。通過空間探索分析,研究人員發(fā)現在之前動物被逮捕的地點,瞬間逮捕數隨著經驗的增加而增加。在自由探索的小鼠身上進行的Inscopix鈣成像顯示,基底外側杏仁核中有一個遺傳和投射定義的神經元群,在自我控制的行為停止期間是活躍的。這個合集是以經驗依賴的方式響應的,對這些神經元的nVoke閉環(huán)光遺傳操作表明,它們在探索過程中驅動經驗依賴的逮捕是充分和必要的。投影特異性成像和光遺傳學實驗顯示,這些yizhi是由投射到**杏仁核的基底外側杏仁核神經元影響的,揭示了杏仁核環(huán)路,該回路介導了熟悉部位的短暫阻止,但不影響回避或焦慮/恐懼樣行為。美國在體鈣成像nVoke