ثنائي الفوتون التصوير الكالسيوم في الفئران التنقل إلى هذا الشخص واقع البيئة

الهدف العام من التجربة التالية هو أداء الجوانب الرئيسية لتصوير الفوتونين المزمن في الفئران ، واستكشاف بيئة الواقع الافتراضي. يتم تحقيق ذلك عن طريق تعديل مجهر الفوتونين للتصوير السريع والمستقر في الفئران التي تتصرف. بعد ذلك ، يتم إعداد جهاز مشي مدعوم بالهواء قادر على تتبع الحركة.

ثم يتم إعداد بيئة الواقع الافتراضي التي تستخدم جهاز عرض LED متزامن مع المجهر لتقليل تسرب الضوء. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على تسجيلات صور جيدة ومستقرة بسبب تقليل القطع الأثرية للحركة ، وتقليل تسرب الضوء ، وتقليل حافة تلف الصورة. على الرغم من أنه يمكن استخدام هذه الطريقة لقياس النشاط العصبي أثناء التنقل في بيئة الواقع الافتراضي ، إلا أنه يمكن أيضا تكييفها بسهولة مع مجموعة متنوعة من النماذج السلوكية المختلفة التي تتطلب التحفيز البصري.

تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية وتنفيذها وفقا لإرشادات القسم البيطري في كانتون باسيل. يتكون مجهر الفوتون المستخدم في هذه التجارب من رأس مسح يتكون من ماسح ضوئي رنين ثمانية أو 12 كيلو هرتز وجلفانومتر قياسي. يتيح ذلك معدلات إطارات تبلغ 40 أو 60 هرتز عند 750 مرة 400 بكسل ويقلل من تشويه الصورة الناجم عن حركة الدماغ والتبييض الضوئي والسمية الضوئية.

يتم استخدام السائر Z الكهروإجهادية عالية السرعة للحصول على صور متشابكة بالوقت بالتتابع على أعماق متعددة. يتم استخدام آلة التفريغ الميكانيكية لتقليل التعرض بالليزر للأنسجة عند نقاط التحول في مسار المسح ، ويجب أن يكون الفارغ قابلا للتعديل لضبط عرضه. اعتمادا على سعة الماسح الضوئي للرنين ، قم بتوصيل أنبوب إمداد الهواء بقطر داخلي لا يقل عن 10 ملم بحامل الكرة في جهاز المشي وضع كمية BLE من الأنابيب بين مصدر الهواء الرئيسي وحامل الكرة لتقليل الضوضاء.

ضع كرة رغوة البوليسترين ، قطرها 20 سم في حامل كرة مصمم خصيصا ومطبوع ثلاثي الأبعاد. إذا كان النموذج السلوكي يتطلب فقط الحركة الأمامية والخلفية ، فأدخل دبوسا مثل إبرة تحت الجلد قياس 19 على جانب الكرة. لتقييد حركة الكرة في المحور الأفقي ، استخدم فأرة كمبيوتر بصرية واحدة أو اثنتين لتتبع حركة الكرة حول محورين أو ثلاثة محاور على التوالي.

لإعداد بيئة الواقع الافتراضي ، استخدم أجهزة عرض LED أو شاشات كمبيوتر بإضاءة خلفية LED للعرض. قم بدمج دائرة بوابات للوميض السريع لمصابيح LED أثناء التصوير. تردد الوميض البالغ 24 كيلو هرتز هو أوامر من حيث الحجم أعلى من عتبة اندماج الوميض ، والتي لم يعد يدرك الوميض فوقها.

اضبط تردد الوميض الدقيق ودورة العمل لمزامنة ناتج الضوء لجهاز العرض مع نقاط التحول في الماسح الضوئي للرنين لتتبع التلميذ ، استخدم كاميرا فيديو قائمة على CMOs. تأكد من أن الكاميرا لا تحتوي على مرشح حجب الأشعة تحت الحمراء. بعد ما يقرب من أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع من حقن مؤشر الكالسيوم الجيني وزرع نافذة الجمجمة ، استخدم إضاءة مضان epi للتحقق من غرسة نافذة الجمجمة للتأكد من الوضوح والتعبير.

مرئية بوضوح ومحددة بشكل حاد. تعد حدود الأوعية الدموية السطحية مؤشرا جيدا على أن غرسة النافذة مناسبة للتصوير بعد يوم إلى يومين. لإجراء تجربة الفوتونين ، قم بقياس وضبط طاقة الليزر إلى قيمة أقل من 50 مللي واط في العينة.

ثم قم بتشغيل تدفق الهواء إلى جهاز المشي الكروي. الرأس التالي ، قم بإصلاح على جهاز المشي الكروي. في المرات القليلة الأولى التي يتم فيها إصلاح رأس الماوس.

يمكن تخفيف هذه العملية عن طريق تخدير لفترة وجيزة بالفلور الأيزو. بمجرد أن يعتاد على الإجراء ، يمكن عادة إجراء التركيب بدون تخدير. لاحظ أنه من الأهمية بمكان تقليل الضغط على أثناء هذا الإجراء.

ثم ضع نظام العرض المرئي في أقرب مكان ممكن من للسماح بالوصول إلى. تأكد من خلو غرسة نافذة الجمجمة من الأوساخ وتنظيفها بالماء إذا لزم الأمر ، ضع جل الموجات فوق الصوتية الشفاف كوسيط غمر بين نافذة الجمجمة وهدف الغمر في الماء للحماية من الضوء. لف قطعة من الشريط الأسود حول الهدف وشريط الرأس.

انقل ساحة البيئة الافتراضية إلى موضعها النهائي واضبط كاميرا الفيديو لتتبع التلاميذ. أخيرا ، اضبط آلة إزالة الليزر لتتناسب مع سعة المسح المستخدمة أثناء التجربة وابدأ في تسجيل البيانات عند اكتمال التجارب. قتل رحيم وفقا لإرشادات مؤسستك.

تعتمد جودة الصورة في تصويرين فوتونيين للكالسيوم لمجموعات الخلايا المصنفة بمؤشر الكالسيوم الجيني إلى حد كبير على جودة غرسة نافذة الجمجمة كما هو موضح هنا عند فحص نافذة الجمجمة للتأكد من وضوحها بعد حقن الفيروس ، يجب ألا يكون هناك نسيج حبيبي أو إعادة نمو عظام مرئية. علاوة على ذلك ، يجب أن يظل نمط الأوعية الدموية السطحية دون تغيير ويجب تحديد حدود الأوعية الدموية بشكل حاد. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون BOI للخلايا المصنفة مرئيا بوضوح تحت مجهر مضان epi.

من الناحية المثالية ، يكون التحضير مستقرا بدرجة كافية بحيث لا تكون تشوهات صورتي الفوتون الناجمة عن حركة الماوس مرئية في الصورة بعد تسجيل الإطار. يمكن إلغاء تسرب الضوء من نظام التحفيز البصري بالكامل عن طريق التوقيت الصحيح لإخراج الضوء من جهاز العرض إلى نقاط الدوران في الماسح الضوئي للرنين. عندما لا يتم الحصول على البيانات ، يجب أن يكون تردد وميض مصدر الضوء ضعف تردد المسح.

في هذا المثال ، تمت إزالة الفارغ لتوضيح تأثير تسرب الضوء الموضح في الصناديق البرتقالية أثناء التحفيز البصري. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية الأداء المزدوج في التصوير ، والفئران التي تتصرف ، والتنقل في بيئة الواقع الافتراضي. بالإضافة إلى إعداد أنظمة التصوير والواقع الافتراضي كما هو موضح هنا ، فإن مفتاح النجاح في هذه التجارب هو إتقان تقنية زراعة النافذة القحفية.

الغرسة النظيفة هي شرط أساسي للحصول على صور عالية الجودة وتسجيلات مستقرة.