Name: 在小鼠嗅球成像气味诱发的活动，利用光学反射和自体荧光信号 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-31T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 30 s
Description: 了解利用内源性光学信号和黄素蛋白自体荧光成像技术，在小鼠嗅球表面绘制气味诱发神经活动的高分辨率方法。该技术可揭示嗅觉处理的神经机制。

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本工作由 Romain Chery 获得的“法国国家研究署”（Agence Nationale de la Recherche）资助项目 ANR-09-JCJC-0117-01 以及“法兰西岛神经科学研究组”（Neuropôle de Recherche Francilien-NERF）资助项目支持。我们感谢 Françoise Lefebvre 在 C++/Qt 软件开发方面的贡献，以及 Laurent Pinot 和 Batiste Janvier 在光学成像系统开发过程中提供的帮助。

1. 准备用于成像的动物（遵循欧洲关于实验动物护理与使用的推荐标准，86/609/EEC指令）
<ol>
	<li>6至8周龄的C57BL/6雄性小鼠通过腹腔注射氯胺酮（10 mg/kg）和赛拉嗪（100 mg/kg）混合物进行麻醉。当小鼠对后肢足垫夹捏无反应时开始手术。整个实验过程中，动物均置于加热垫上，持续监测并维持体温于 37°C在整个手术和成像过程中，通过检查是否缺乏肢体回缩反射来维持麻醉深度。必要时，给予初始麻醉混合物剂量的20%作为皮下注射。</li>
	<li>使用剪毛器去除头皮上的毛发。用浸有生理盐水的无菌纱布擦拭暴露的皮肤，清除残留的毛发。</li>
	<li>将小鼠置于立体定位仪框架中。鼻部需与头部后方处于同一平面，以使嗅球表面保持水平。牢固固定耳杆和鼻杆，防止成像过程中动物移动。</li>
	<li>在动物眼部涂抹眼用软膏，以防止眼睛干涩和疼痛。</li>
	<li>对所有外科手术器械进行消毒 70° 用碘伏对乙醇和头皮区域依次进行擦拭。</li>
	<li>去除覆盖颅骨的皮肤时，首先用剪刀在头后部两耳之间的皮肤上做一剪口。然后分别向耳根部两侧以及沿眼睑向额部的前后方向剪开皮肤。最后在靠近鼻杆的吻部顶端皮肤处剪开，完成头皮的去除。</li>
	<li>在双目镜观察下，用生理盐水浸湿的棉签轻轻剥离颅骨顶部的骨膜。用镊子清除残留组织，并用手术刀刮除颅骨表面，以获得干净的制备面。</li>
	<li>嗅球（OB）是一个对称结构，由两个位于眼睑之间的半球形嗅半球组成。嗅半球在头侧和尾侧均以静脉窦为界，并由矢状缝分离。将一块用蒸馏水浸湿的可吸收明胶海绵置于嗅球上方的骨面上。在整个实验过程中保持该骨区域湿润至关重要。</li>
</ol>
2. 准备颅窗
<ol>
	<li>移除明胶海绵，然后从轻柔刮除骨组织开始°10号手术刀片。保持恒定的角度 45° 在刀片与骨骼之间操作时，将刀片从眼睑移至眼球区域的矢状侧面。切勿对骨骼施加垂直压力，或刮擦静脉窦上方的骨骼。</li>
	<li>在减薄过程中，每5分钟暂停一次，将浸湿的明胶海绵置于骨组织上以冷却样本。用海绵擦拭颅骨以清除骨屑。</li>
	<li>交替进行刮除和冷却，直至观察到小梁骨，即疏松骨层。此时嗅球的精细血管结构必须清晰可见。停止刮骨，改用手术刀尖端垂直向下“画”出一个矩形区域，将嗅球完全包围。此时°可使用11号手术刀片。手术操作应限制在静脉窦范围内进行，以确保任何刀片操作均不会损伤静脉窦。</li>
	<li>使用手术刀通过连续动作逐渐挖掘形成矩形沟槽。定期擦拭手术刀尖端以保持清洁和锋利。特别注意刀尖的深度，避免接触硬脑膜表面。</li>
	<li>为了评估残留骨质的厚度，可用镊子尖端轻轻按压。若骨瓣在压力下发生折叠，则进入下一步操作。</li>
	<li>在盐水滴下，用手术刀刀尖水平向上抬起骨瓣。移除骨瓣时需小心操作，以避免撕裂残留的骨组织。</li>
	<li>一旦暴露嗅球表面，需检查是否无出血或血管吻合存在。损伤硬脑膜或组织表面会降低获取光学信号的可能性。用生理盐水浸湿的明胶海绵擦拭该区域，以保持嗅球湿润。</li>
	<li>使用聚丙烯酸酯牙科粘固剂在开窗周围的骨组织上构建一个围堰。</li>
	<li>在硬脑膜上滴加一滴低熔点琼脂糖（1.2%），并将一块无菌盖玻片覆盖在窗口区域。成像过程中可添加少量琼脂糖以补偿干燥。琼脂糖可防止嗅球随呼吸移动，并为光学成像提供平整的表面。</li>
</ol>
3. 用于嗅觉活动图谱绘制的光学成像装置
<ol>
	<li>必须使用嗅觉仪精确控制嗅觉刺激的时间和强度。我们采用的是 Automate Scientific 公司生产的 Valvebank 8II 多通道灌注系统（经定制改装），并连接一台基础空气压缩机（压缩的可呼吸空气同样适用）。该系统可实现对外部阀门的精确且快速的控制。将纯嗅觉刺激物溶液按选定浓度溶于矿物油中。为激活背侧嗅球，通常使用己醛等醛类化合物。取适量稀释后的嗅觉刺激物（20 至 50μl）滴加于滤纸条上，并置于注射器储液腔中。通过灌注系统，由压力控制的气流被输送至系统，确保在阀门开启期间以恒定速率将含气味气流输送至动物鼻部。气味物质通过 Tygon R-3603 真空管（Saint-Gobain Corporation）输送，气流速率约为 1000ml/min。应避免不同气味物质之间的交叉污染以及管道中残留气味物质的积累。如有条件，可通过火焰离子化检测器（microFID 2020 Photovac）监测气味刺激的可重复性。</li>
	<li>开启光学成像系统。该系统包括：一个冷却式12位隔行扫描CCD相机（ORCA AG Hamamatsu）、一台荧光体视显微镜（Leica MZ16）、一台计算机控制的嗅觉仪，以及配备适当带通干涉滤光片的稳定激发光源。图2展示了本实验装置的示意图。在进行内在光学信号成像（IOSI）时，采用200W钨卤素灯（Oriel QTH）配合光纤环形灯（Schott），将光源环绕连接至显微镜物镜周围，以提供稳定且均匀的照明。在进行黄素蛋白自发荧光信号成像（FASI）时，则使用150W金属卤化物灯（Leica）配合5mm芯径液体光导，通过体视显微镜的落射照明端口实现对荧光信号的均匀局部激发。
	 图像采集与硬件同步由自定义软件实现。也可使用开源软件 Micromanager 控制光学系统及图像采集过程。</li>
</ol>
4. 光学成像
<ol>
	<li>将立体定位架置于体视显微镜下，使颅窗位于视野中央（参见图2A中的光学装置示意图）。</li>
	<li>调节显微镜以聚焦于毛细血管。在刺激试验前（见第5步说明），在560 nm（绿色）光照下（光纤环）拍摄嗅球图像，该波长可为血管成像提供良好的对比度。此图像作为解剖学对照，用于评估制备状态，并在实验过程中多次采集。</li>
	<li>进行内在光学信号（IOS）成像时，在630±10 nm（红色）照明下，由CCD相机记录反射光强度。图像以全帧模式（无像素合并）采集，速率为每秒5帧，对应约150 ms的曝光时间。调节光源功率，使嗅球区域的灰度值至少达到约3000，接近CCD像素阱的饱和水平。这样做可充分利用CCD的12位动态范围，以捕捉激活期间微弱的光强变化。最大IOS信号幅度可达约1%。</li>
	<li>进行荧光散斑成像（FAS）时，在480±20 nm（蓝色）落射荧光激发光下采集荧光信号。使用515 nm的长通滤光片采集发射光。图像采集速率为每秒5帧，采用4×4像素合并以最大化灵敏度。激发光功率的调节方式与IOS相同，使嗅球区域灰度值达到3000。最大FAS信号幅度可达约3%。
	 对于两种成像模式，物平面的景深相同，在放大倍数约为4倍时测得为0.5 mm。</li>
	<li>成像试验之间应关闭光源，以避免对组织产生加热和光漂白效应。</li>
</ol>
5. 成像实验
<ol>
	<li>标准成像过程包括5到10秒的基线期，期间仅输送空气，随后根据所选气味浓度进行3到10秒的气味刺激，并在之后持续记录70到82秒的恒定气流以恢复基线（图2A）。试验结束时关闭光照，并在试验间歇期（1至3分钟）持续输送纯净空气，以清除残留的气味分子并避免感觉适应。气味试验与空白试验（仅输送空气）交替进行。</li>
	<li>气味诱发的激活区域在图谱上呈现为大致球形的区域，对应单个肾小球的尺寸（直径80至200μm9）。图像处理方法见图2B。嗅觉图谱展示于图3。与其他任何感觉系统不同，嗅球中的信噪比足以在单次试验中分辨出气味诱发的反应（图3B为IOS结果，图3D为FAS结果）。</li>
	<li>成像实验结束后，按照欧洲关于实验动物护理与使用的推荐方法立即对小鼠实施安乐死。</li>
</ol>
6. 代表性结果（见图3中的嗅觉图谱）：
<img alt="嗅觉系统示意图；神经元通路、肾小球结构、感觉神经元连接。" src="/files/ftp_upload/3336/3336fig1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图 1"> 
图 1 啮齿类动物主嗅球的结构组织。位于主嗅上皮中的嗅觉感觉神经元是初级感觉细胞，表达相同的气味受体，并汇聚至嗅球（OB）中的同一肾小球。嗅小球呈圆形神经纤维团（虚线圆圈），位于OB表面。请注意，在肾小球水平存在非常密集而复杂的血管网络。缩写（从上到下）：ONL：嗅神经层；GL：肾小球层；EPL：外丛状层；MCL：僧帽细胞层；GCL：颗粒细胞层。
<img alt="用于气味刺激实验设置的嗅觉仪示意图，包含体视显微镜和CCD相机。" src="/files/ftp_upload/3336/3336fig2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图2"> 
图2 体内反射光与荧光信号记录。A. 宽场光学成像装置。通过连接在光学镜头上的环形光纤环或显微镜的落射照明端口，将红光（IOS）或蓝光（FAS）照射至麻醉小鼠暴露的大脑。气味物装载于密封小瓶中，并通过气流将含气味空气输送至动物鼻部（绿光：阀门打开）。B. 记录流程与数据处理。IOS和FAS以一系列独立实验（每次持续90秒）的形式进行记录。图中显示单次实验的时间线：基线期持续5至10秒，刺激期持续3至10秒，恢复至基线期持续70至82秒。图像处理需对FAS在刺激期间、或对IOS在刺激期加恢复期的像素强度值，逐像素减去基线期的强度值。该差值再除以基线期数值，以获得百分比变化（见图3中的结果图像）。
<img alt="己醛对血管成像的影响；IOSI/FASI 方法；示意图显示实验结果。" src="/files/ftp_upload/3336/3336fig3.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图 3"> 
图 3 使用 IOS 和 FAS 成像技术获得的小鼠嗅球（OB）中气味诱发的活动图谱。A. 在绿光下观察到的背侧嗅球的血管结构。B-C. 对同一小鼠分别进行单次试验和三次平均试验的IOS成像，刺激条件为10秒暴露于20%浓度的己醛。白色箭头指示由该气味激活的球形感兴趣区域。这些激活图谱是通过气味刺激结束后第一秒内平均帧图像获得的（反射率变化最大值：A中为-0.63%，B中为-0.52%）。注意图中黑色区域表示因气味激活导致的吸光度增加。C-E. 在同一小鼠中针对相同气味物质依次获取的FAS图像（分别为单次试验与三次平均试验）。这些激活图谱是通过气味刺激开始后第一秒内平均帧图像获得的（荧光变化最大值：D中为+0.72%，E中为+0.66%）。请注意，FAS图像中由黑色箭头指示的白色自体荧光发射区域，对应于IOS图像中的黑色区域。FAS图像中可见的颗粒状外观是由于为提高灵敏度而采用的4×4像素合并所致。FAS图像未校正自体荧光漂白效应。图像B-E的实际尺寸：0.7 mm 宽 × 1.2 mm 长。

<ol><li>Grinvald, A., Lieke, E., Frostig, R. D., Gilbert, C. D., Wiesel, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+architecture+of+cortex+revealed+by+optical+imaging+of+intrinsic+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Functional architecture of cortex revealed by optical imaging of intrinsic signals.</a> Nature. 324, 361-364 (1986).</li>
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<li>Meister, M., Bonhoeffer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+and+topography+in+an+odor+map+on+the+rat+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Tuning and topography in an odor map on the rat olfactory bulb.</a> J. Neurosci. 21, 1351-1360 (2001).</li>
<li>Dunn, A. K., Devor, A., Bolay, H., Andermann, M. L., Moskowitz, M. A., Dale, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+imaging+of+total+cerebral+hemoglobin+concentration%2C+oxygenation%2C+and+blood+flow+during+functional+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Simultaneous imaging of total cerebral hemoglobin concentration, oxygenation, and blood flow during functional activation.</a> Opt. Lett. 28, 28-30 (2003).</li>
<li>L'Heureux, B., Gurden, H., Pain, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autofluorescence+imaging+of+NADH+and+flavoproteins+in+the+rat+brain%3A+insights+from+Monte+Carlo+simulations%5BTitle%5D)+AND+%22Optics.+Express%22%5BJournal%5D)">Autofluorescence imaging of NADH and flavoproteins in the rat brain: insights from Monte Carlo simulations.</a> Optics. Express. 17, 9477-9490 (2009).</li>
<li>Renaud, R., Gurden, H., Chery, R., Bendhamane, M., Martin, C., Pain, F. Multispectral imaging of the olfactory bulb activation: influence of realistic differential pathlength correction factors on the derivation of oxygenation and total hemoglobin concentration maps (Proceedings Paper). Photonics West Conference, , (2011).</li>
</ol>

我们无任何披露事项。

本文中，我们介绍IOS和FAS成像技术 体内 记录小鼠嗅球中由气味诱发的活动。为实现这一目标，需要一个相对简单且经济的宽场光学成像系统。成像数据的获取需要经过训练以完成精细的手术操作，并避免对硬脑膜或脑组织造成损伤。特别是大出血会吸收成像所记录的光子，导致实验终止。
IOS 和 FAS 成像的一个优势是避免了荧光示踪剂的注射，从而防止可能引起的细胞毒性或不良副作用。这些技术使得研究嗅觉图谱以及感觉刺激的空间编码问题成为可能。与 2-脱氧葡萄糖成像不同，它们能够在同一只动物体内对多种气味进行成像。然而，由于光子在组织中的穿透深度有限，IOS 和 FAS 仅限于嗅球的背侧区域，无法记录腹侧区域的信号。
内源性光学信号成像可提供优异的空间分辨率 体内 成像。技术改进涉及反射信号中血管成分的定量计算8,9 以及感觉激活期间血氧水平和血容量的动态变化10多波长成像技术目前在我们实验室正被开发用于在感觉激活期间对嗅球中的总血红蛋白浓度和氧合状态进行完全量化。将这些光谱光学测量与FAS成像相结合，将有助于揭示感觉激活过程中血管动力学与细胞内动力学之间尚未明确的关系。11,12.

<table><tbody><tr><td>伊马基因</td><td>Merial</td><td></td><td></td></tr><tr><td>隆朋</td><td>Bayer AG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>琼脂糖，III-A型</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9793-50G</td><td></td></tr><tr><td>己醛 98%</td><td>Aldrich</td><td>115606-100ML</td><td></td></tr></tbody></table>

利用光学反射和自发荧光信号成像小鼠嗅球中的气味诱发活动

Imaging Odor-Evoked Activities in the Mouse Olfactory Bulb using Optical Reflectance and Autofluorescence Signals

在大脑中，感觉刺激会激活功能模块中广泛分布的神经元群体，这些神经元参与刺激信息的编码。功能性光学成像技术能够以高空间分辨率可视化这些模块在感觉皮层中的激活状态，具有显著优势。在此背景下，源于与神经能量代谢相关的分子机制的内源性光学信号，是记录啮齿类动物大脑大范围感觉刺激空间图谱的有价值的对比信号来源。
在此，我们介绍两种基于脑组织激活过程中内源性光学特性变化的技术。首先，内在光学信号（IOS）由红光反射率的局部改变产生，其原因包括：（i）血液氧合水平和血容量变化引起的光吸收；（ii）光子散射。该技术的使用 体内 20世纪80年代中期，通过观察大鼠触须桶状区和猫视觉皮层方位柱的光学图谱，开始利用内源信号光学成像（IOS）记录空间图谱1后来，Larry Katz 团队通过成像技术展示了啮齿类动物主嗅球（OB）表面在气味分子刺激下的内在光学信号（IOS）反应。2第二种方法依赖于黄素蛋白自体荧光信号（FAS），该信号源于这些线粒体代谢中间产物氧化还原状态的变化。更准确地说，该技术基于组织在蓝光激发下，氧化态黄素蛋白产生的绿色荧光。尽管此类信号可能早在布里顿·钱斯（Britton Chance）及其同事的开创性研究中，就被记录为用于研究脑活动的首批荧光分子之一3直到最近，它们才被用于脑激活图谱的绘制 体内FAS成像最初由Katsuei Shibuki团队应用于啮齿类动物的体感皮层，以响应后肢足底刺激4.
嗅觉系统对绝大多数生物物种的生存至关重要，因为它能够有效检测和识别环境中的化学物质（如食物、捕食者）。嗅球是大脑中嗅觉信息处理的第一级中继站，接收来自初级嗅觉感觉神经元的传入投射，这些神经元负责检测挥发性气味分子。每个感觉神经元仅表达一种类型的气味受体，而携带相同类型受体的神经元会将其神经突起投射至嗅球内相同且界限明确的微区 &tilde;100&mu;m3 由离散的神经毡构成的嗅小球 （图 1）在过去的十年中，IOS成像技术推动了对嗅球功能的探索5, 6, 7 已成为最受关注的感觉结构之一。目前尚未开展利用FAS成像技术对OB活动进行映射的研究。
本文展示了用于小鼠嗅球中气味诱发活动成像的高效IOS和FAS成像方案的连续步骤。

本文介绍了固有光学信号和黄素蛋白自体荧光信号成像的技术方案，用于绘制小鼠嗅球表面由气味诱发的神经活动图谱。

在大脑中，感觉刺激会激活功能模块中广泛分布的神经元群体，这些神经元参与刺激信息的编码。

本实验的总体目标是在麻醉小鼠并暴露颅骨后，利用内在光学信号和黄素蛋白自体荧光信号（即FAS成像）来绘制小鼠嗅球表面由气味诱发的神经活动图谱。嗅球上方的颅骨被磨薄，使用手术刀尖端切出骨瓣并移除，随后用牙科水泥制作一个围绕嗅球暴露表面的成像腔室。加入染料后，将盖玻片置于该制备样品之上。使用内在光学信号和FAS成像技术，可在同一只小鼠中依次获取嗅觉图谱。利用光学反射和自发荧光信号成像小鼠嗅球中其他诱发活动，有助于回答关于嗅球内气味编码空间分布的关键问题。与现有的其他方法（如2-脱氧葡萄糖成像或功能性磁共振成像fMRI）相比，该技术的主要优势在于能够以单个嗅小球的分辨率记录气味诱发的活动。通常，初学者在刚开始操作时会遇到困难，因为手术技能和仪器操作技能都需要较长时间才能掌握。对该方法进行可视化演示至关重要，可帮助关注手术和成像过程中的关键步骤。通过夹捏小鼠后肢以确认麻醉效果，并使用电推剪去除头皮部位的毛发。用浸有蒸馏水的无菌纱布擦拭皮肤上残留的毛发。将小鼠置于立体定位仪框架中，使鼻部与头部后侧处于同一平面。为使嗅球水平定位，需牢固固定耳杆和鼻杆，以防止移动。成像过程中，为防止眼睛干燥，需涂抹眼用软膏，然后使用无菌剪刀以聚维酮碘消毒头皮区域。在耳后头部背面做切口，然后沿两侧向耳基部、沿眼睑向额部方向做前后向切开。最后通过剪开吻部皮肤，完成头皮的剥离。以鼻杆作为引导，将动物置于体视显微镜下，用浸有生理盐水的棉签轻轻剥离颅骨顶部的骨膜。使用一对镊子去除残留组织，并用手术刀刮擦颅骨表面，确保暴露区域清洁，以便在整个实验过程中保持嗅球区域湿润。将一块吸收性明胶海绵用蒸馏水浸湿后，置于两眼之间嗅球上方的骨头上。移除明胶海绵，使用10号手术刀片轻轻刮除骨头。保持刀片与骨头之间约45度的恒定角度，将刀片从眼睑方向向嗅球区域的矢状侧移动。在磨薄过程中，注意不要对颅骨施加垂直压力，或刮擦静脉窦上方的骨质。每五分钟暂停一次，将湿润的明胶海绵置于骨面上以冷却样本。用海绵擦拭颅骨，清除骨屑和粉尘，并定期清洁手术刀刀尖，保持其清洁与锋利。继续操作直至观察到疏松骨层或小梁。当嗅球的细小血管结构可见时，停止刮除骨质，并使用11号手术刀的刀尖在嗅球周围划出一个矩形区域并将其围合。保持窗口位于静脉窦边界内，继续刮除矩形区域内的骨质。操作时需格外注意手术刀尖的深度，避免触碰到硬脑膜表面。为判断残留骨层的厚度，可用镊子尖轻轻推动骨层。若骨层在压力下发生弯曲，则进入下一步操作。加入一滴生理盐水，用刀尖水平方向轻轻抬起骨瓣。使用镊子小心移除骨瓣，避免撕裂残留的骨骼。一旦嗅球表面暴露，检查是否无出血或可见血管。吻合。用浸有生理盐水的明胶海绵擦拭该区域。为保持嗅球湿润，使用29号注射器将聚丙烯酸酯牙科水泥涂抹于颅窗周围的骨面上，形成一个围堰。在硬脑膜上滴加一滴低熔点石蜡，然后将无菌盖玻片置于颅窗上，用于成像。将立体定位架置于体视显微镜下，使颅窗位于视野中心并对焦，以观察到毛细血管。切换至580纳米绿光，采集解剖对照图像，以在成像过程中检查制备状态。随后开始采集刺激试验数据，可选择在630纳米光照下进行内在光学信号成像，或在480纳米光照下进行黄素蛋白自发荧光信号成像。一次标准成像过程包括5到10秒的基线期，期间仅输送空气，随后进行3到10秒的气味刺激，具体时长取决于所选的气味浓度。最后，记录 70 至 82 秒的空气输送以获取基线恢复数据。在此过程中，通过颅窗对嗅球的血管系统进行成像，随后展示使用 h sinal 作为气味剂的刺激实验结果，该结果通过 iOS 和 FAS 成像技术同时捕获。在 iOS 成像中，气味诱发的活动表现为吸收区域的暗区，AL 激活的区域由白色箭头指示，单次及多次平均试验中均可观察到活跃区域。在同一只小鼠中切换至FAS成像，由黑箭头指示的自体荧光发射所显示的OD诱发活动现表现为白色区域，并可在单次及多次平均试验中均被观察到。注意，采用iOS成像观察到的黑色吸收区域与采用FAS成像观察到的自体荧光发射白色区域存在重叠。这种空间上的匹配证实了这两种技术均可用于可视化相同的嗅觉小球。利用光学反射和自体荧光信号进行全脑成像以记录诱发活动，手术时间约为一小时，图像采集则需数小时。使用这些光学成像方法的主要缺点在于，它们无法用于在自由活动的小鼠中可视化嗅觉图谱。并且由于光子在生物组织中的穿透深度有限，因而在二十世纪九十年代末期嗅觉系统内在信号记录技术发展之后，也无法获取腹侧嗅小球的信号。或许，该领域从事光学成像的研究人员可以探索一种针对气味特殊包被特性的研究途径。在嗅球中，黄素蛋白自体荧光成像是一种有前景的技术，可通过内源性光学信号为研究嗅小球的空间包被提供新的见解。

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在小鼠嗅球成像气味诱发的活动，利用光学反射和自体荧光信号

电嗅图（EOG）记录是一种在嗅觉上皮水平评估嗅觉功能的可靠、易于实施且信息丰富的检测方法。本方案描述了记录装置的搭建、小鼠组织样本的制备、数据采集以及基本的数据分析方法。...

利用气相电嗅觉图记录分析小鼠嗅觉感觉神经元的反应

利用在吻侧迁移流中注射表达通道视紫红质2的慢病毒，并结合植入式微型LED进行慢性光刺激，可对嗅球中成年新生神经元进行光遗传学操控。...

选择性病毒感染转导成年出生的嗅觉神经元以实现长期研究 体内 光遗传学刺激

来源：Zhang, L., et al．近红外（NIr）光增强小鼠前庭感觉上皮中线粒体功能标志物的表达．J. Vis.

利用近红外光在小鼠模型中调控感觉神经元信号传导

我们描述了一种实验方案 体内...

嗅觉系统作为研究体内轴突生长模式与形态的模型 In Vivo

我们介绍一种在小鼠中进行的简单且无偏倚的嗅觉测试。通过该方案，可在单次行为学实验中评估小鼠对新气味与水相比的嗅觉辨别能力、偏好性、回避行为及敏感性。该方法适用于单名实验者操作，数据分析基于计算机辅助的视频处理。...

小鼠简易及计算机辅助嗅觉检测

本文介绍了一种用于测量和分析非洲爪蟾（Xenopus...

通过监测嗅球内钙离子变化记录温度诱导的神经元活动 Xenopus laevis

嗅觉感觉神经元表达多种轴突分选分子，以建立正确的神经环路。本方案描述了一种免疫组织化学染色方法，用于可视化嗅觉感觉神经元轴突末端处轴突分选分子的组合表达。...

用于可视化嗅觉感觉轴突分子身份编码的嗅球四重免疫染色

在此，我们通过关联学习任务训练小鼠以测试其气味辨别能力。该方案还可用于研究学习诱导的大脑结构变化。...

小鼠嗅觉学习与辨别能力的客观可重复检测方法

生理上，气味受体由气相吸入的气味分子激活。然而，大多数体外系统采用液相气味刺激。本文介绍一种方法，可在气相气味刺激条件下实现对气味受体激活的实时体外监测。...

气相气味分子实时体外监测气味受体激活

本方案研究小鼠在导航气味羽流时海马CA1区的脑-行为关系。我们提供了一套逐步操作的实验流程，包括手术以实现对海马体的成像、行为训练、使用微型显微镜记录GCaMP6f信号以及对脑部和行为数据的处理，从而通过感兴趣区域（ROI）的神经活动解码小鼠的位置信息。...

小鼠在气味羽流中导航时通过微型显微镜记录海马区钙信号

本方案描述了用于“选择/不选择”嗅觉行为实验的嗅觉仪的构建方法。提供了分步操作说明及相应图片，以确保嗅觉仪的成功搭建。同时包含了在构建过程中可能遇到问题的故障排除信息。...

构建用于啮齿类动物嗅觉行为研究的嗅觉仪

了解利用内源性光学信号和黄素蛋白自体荧光成像技术，在小鼠嗅球表面绘制气味诱发神经活动的高分辨率方法。该技术可揭示嗅觉处理的神经机制。

利用光学反射和自发荧光信号成像小鼠嗅球中的气味诱发活动

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