التحكم البصري الوراثي لديناميكيات شبكة الحصين

ابدأ بشريحة الحصين الفأرية التي تحتوي على الخلايا الهرمية المستهدفة المتصلة بالخلايا العصبية الداخلية المعدلة وراثيا الحساسة للضوء.

ضع الشريحة في غرفة التسجيل.

ضع جهد مجال محلي أو قطب LFP في المنطقة المرغوبة لتسجيل تذبذبات ثيتا ، وهو نوع من نشاط الدماغ الإيقاعي.

باستخدام قطب كهربائي دقيق، قم بتصحيح خلية هرمية قريبة لتسجيل نشاطها.

ضع ضوء الألياف الضوئية فوق شريحة الحصين المتمركزة في منطقة التسجيل.

توصيل نبضات الضوء الأزرق بتردد محدد إلى الشريحة لتنشيط القنوات الأيونية الحساسة للضوء في الخلايا العصبية الداخلية.

يتسبب التنشيط في تدفق الأيونات الموجبة ، مما يؤدي إلى إزالة الاستقطاب.

يؤدي هذا إلى إطلاق الناقلات العصبية المثبطة على الخلايا العصبية الهرمية ، مما يقلل من الاستثارة.

التحفيز الضوئي تزامن تذبذبات ثيتا والنشاط المشبكي للخلايا العصبية المسجلة ، مما يشير إلى تعديل فعال للإيقاعات العصبية.

في هذا الإجراء ، ضع قطبا كهربائيا LFP في منطقة CA1 الفرعية ، وقم بتصحيح خلية هرمية قريبة في الحصين المعزول للفأر الذي يعبر عن opsin المثير الحساس للضوء الأزرق ChR2 في الخلايا العصبية الداخلية الكهروضوئية.

ضع دليل ضوء الألياف الضوئية فوق مستحضر الحصين ، وقم بتوسيطه على المنطقة المسجلة. استخدم الضوء الأزرق من مصدر LED للتحفيز الجيني ، والذي يتكون من نبضات ضوئية من 10 إلى 20 مللي ثانية أو أوامر جهد الموجة الجيبية التي يتم تسليمها بترددات ثيتا. في المشبك الحالي ، قم بتمييز نشاط الخلية المسجلة أثناء تذبذبات ثيتا العفوية. ثم ابدأ بروتوكول التحفيز وسجل استجابات الضوء.

لاحظ أن التذبذبات الميدانية والنشاط المشبكي في الخلايا العصبية المسجلة تصبح متزامنة بشكل متزايد أثناء التحفيز البصري الوراثي ، وأن الإيقاع الإيقاعي للخلايا الكهروضوئية ينتج عنه تحكم قوي في كل من تردد وقوة تذبذبات ثيتا.