Name: Miniscopio que registra señales de calcio en el hipocampo de ratones que navegan por una columna de olor (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-20T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 21 s
Description: Aprende a registrar señales de calcio con miniscopio en el hipocampo CA1 de ratones durante navegación por columna de olor. Este método permite correlacionar actividad neuronal con comportamiento espacial.

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<meta charset="utf8"></head><body>Registro de la actividad neuronal durante la navegación de la pluma de olor con imágenes de miniscopio

<ol><li>Adoff, M. D., Climer, J. R., Davoudi, H., Marvin, J. S., Looger, L. L., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+organization+of+excitatory+synaptic+input+to+place+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">The functional organization of excitatory synaptic input to place cells.</a> Nat Commun. 12 (1), 3558(2021).</li>
<li>Radvansky, B. A., Oh, J. Y., Climer, J. R., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavior+determines+the+hippocampal+spatial+mapping+of+a+multisensory+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Behavior determines the hippocampal spatial mapping of a multisensory environment.</a> Cell Rep. 36 (5), 109444(2021).</li>
<li>Lewis, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plume+dynamics+structure+the+spatiotemporal+activity+of+mitral%2Ftufted+cell+networks+in+the+mouse+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Plume dynamics structure the spatiotemporal activity of mitral/tufted cell networks in the mouse olfactory bulb.</a> Front Cell Neurosci. 15, 633757(2021).</li>
<li>Findley, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sniff-synchronized%2C+gradient-guided+olfactory+search+by+freely+moving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">Sniff-synchronized, gradient-guided olfactory search by freely moving mice.</a> ELife. 10, e58523(2021).</li>
<li>Gire, D. H., Kapoor, V., Arrighi-Allisan, A., Seminara, A., Murthy, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mice+develop+efficient+strategies+for+foraging+and+navigation+using+complex+natural+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Mice develop efficient strategies for foraging and navigation using complex natural stimuli.</a> Curr Biol. 26 (10), 1261-1273 (2016).</li>
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<li>Rigolli, N., Reddy, G., Seminara, A., Vergassola, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alternation+emerges+as+a+multi-modal+strategy+for+turbulent+odor+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">Alternation emerges as a multi-modal strategy for turbulent odor navigation.</a> ELife. (11), e76989(2022).</li>
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<li>Aharoni, D., Hoogland, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circuit+investigations+with+open-source+miniaturized+microscopes%3A+Past%2C+present+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Circuit investigations with open-source miniaturized microscopes: Past, present and future.</a> Front Cell Neurosci. 13, 141(2019).</li>
<li>Flusberg, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed%2C+miniaturized+fluorescence+microscopy+in+freely+moving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">High-speed, miniaturized fluorescence microscopy in freely moving mice.</a> Nat Methods. 5 (11), 935-938 (2008).</li>
<li>Connor, E. G., McHugh, M. K., Crimaldi, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+airborne+odor+plumes+using+planar+laser-induced+fluorescence%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Quantification of airborne odor plumes using planar laser-induced fluorescence.</a> Exp Fluids. 59 (9), 137(2018).</li>
<li>Gumaste, A., et al. A Comparison between mouse, in silico, and robot odor plume navigation reveals advantages of mouse odor tracking. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGumaste%2C+A+%22eNeuro%22">eNeuro</a>. 7 (1), (2020).</li>
<li>Gumaste, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+discrimination+and+olfactory+bulb+encoding+of+odor+plume+intermittency%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">Behavioral discrimination and olfactory bulb encoding of odor plume intermittency.</a> ELife. 13, e85303(2024).</li>
<li>Marin, A. C., Schaefer, A. T., Ackels, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+information+from+the+odour+environment+in+mammalian+olfaction%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Spatial information from the odour environment in mammalian olfaction.</a> Cell Tissue Res. 383 (1), 473-483 (2021).</li>
<li>Eichenbaum, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+hippocampus+in+navigation+is+memory%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The role of the hippocampus in navigation is memory.</a> J Neurophysiol. 117 (4), 1785-1796 (2017).</li>
<li>Dombeck, D. A., Harvey, C. D., Tian, L., Looger, L. L., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+imaging+of+hippocampal+place+cells+at+cellular+resolution+during+virtual+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Functional imaging of hippocampal place cells at cellular resolution during virtual navigation.</a> Nat Neurosci. 13 (11), 1433-1440 (2010).</li>
<li>Wirtshafter, H. S., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+multi-day+calcium+imaging+of+CA1+hippocampus+in+freely+moving+rats+reveals+a+high+preponderance+of+place+cells+with+consistent+place+fields%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">In vivo multi-day calcium imaging of CA1 hippocampus in freely moving rats reveals a high preponderance of place cells with consistent place fields.</a> J Neurosci. 42 (22), 4538-4554 (2022).</li>
<li>Mizuta, K., Sato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiphoton+imaging+of+hippocampal+neural+circuits%3A+techniques+and+biological+insights+into+region-%2C+cell-type-%2C+and+pathway-specific+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophotonics%22%5BJournal%5D)">Multiphoton imaging of hippocampal neural circuits: techniques and biological insights into region-, cell-type-, and pathway-specific functions.</a> Neurophotonics. 11 (3), 033406(2024).</li>
<li>Radvansky, B. A., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+olfactory+virtual+reality+system+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">An olfactory virtual reality system for mice.</a> Nat Commun. 9 (1), 839(2018).</li>
<li>Almeida-Santos, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+isolation+impairs+the+persistence+of+social+recognition+memory+by+disturbing+the+glutamatergic+tonus+and+the+olfactory+bulb-dorsal+hippocampus+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Social isolation impairs the persistence of social recognition memory by disturbing the glutamatergic tonus and the olfactory bulb-dorsal hippocampus coupling.</a> Sci Rep. 9 (1), 473(2019).</li>
<li>Dana, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thy1-GCaMP6+transgenic+mice+for+neuronal+population+imaging+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Thy1-GCaMP6 transgenic mice for neuronal population imaging in vivo.</a> PLoS One. 9 (9), e108697(2014).</li>
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<li>Yun, M., Hwang, J. Y., Jung, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Septotemporal+variations+in+hippocampal+value+and+outcome+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Septotemporal variations in hippocampal value and outcome processing.</a> Cell Rep. 42 (2), 112094(2023).</li>
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<li>Chen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hardware+system+for+real-time+decoding+of+in+vivo+calcium+imaging+data%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">A hardware system for real-time decoding of in vivo calcium imaging data.</a> ELife. (12), e78344(2023).</li>
<li>Xue, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-region+calcium+imaging+in+freely+behaving+mice+with+ultra-compact+head-mounted+fluorescence+microscopes%5BTitle%5D)+AND+%22Natl+Sci+Rev%22%5BJournal%5D)">Multi-region calcium imaging in freely behaving mice with ultra-compact head-mounted fluorescence microscopes.</a> Natl Sci Rev. 11 (1), nwad294(2024).</li>
<li>Tabourin, L., Bretzner, F., Galstian, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+mini-endoscope+design+with+spatially+selective+excitation+and+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Towards a mini-endoscope design with spatially selective excitation and imaging.</a> Biomed Opt Express. 15 (3), 1750-1760 (2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Arduino Micro</td><td>Arduino</td><td>Micro</td><td></td></tr><tr><td>Resina de Metacrilato Biocompatible</td><td>Parkell</td><td>S380</td><td>C& B-Metabond Adhesivo Luting Cemento</td></tr><tr><td>Decodificación Señales Cerebrales Software</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/restrepd/drgMiniscope</td></tr><tr><td>Taladro dental</td><td>Osada</td><td>LHP-6</td><td>AZ210015</td></tr><tr><td>Caja de taladros dentales</td><td>Osada</td><td>XL-230</td><td>30000 rotaciones por minuto</td></tr><tr><td>Instrumento estereotáxico digital</td><td>Stoelting</td><td>51730D</td><td>Instrumento estereotáxico de ratón, #51904 Brazo manipulador digital, 3 ejes, complemento, IZQUIERDA&nbsp;</td></tr><tr><td>Broca</td><td>FST Fine Science Tools</td><td>19007-05</td><td>Diámetro de la punta 0,5 mm</td></tr><tr><td>Cámara digital rápida</td><td>Edmund Optics</td><td>BFS-U3-63S4C</td><td>FLIR Blackfly S</td></tr><tr><td>Lente focal</td><td>Edmund Optics</td><td>C-Series</td><td>3.5 mm</td></tr> lente <tr><td>GRIN</td><td>Inscopix</td><td>1050-004595</td><td>1 mm de diámetro y 4 mm de longitud</td></tr><tr><td>Soporte para lente GRIN</td><td>UCLA</td><td></td><td>http://miniscope.org/index.php/Surgery_Protocol</td></tr><tr><td>Adhesivo de tejido líquido</td><td>3M</td><td>1469C</td><td>Vetbond Adhesivo de tejido</td></tr> Sistema <tr><td>de anestesia de bajo flujo para ratones</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>SomnoSuite</td><td>https://www.kentscientific.com/products/somnosuite/</td></tr> <tr><td>Adhesivo de silicona de baja toxicidad</td><td>WPI &ndash; World Precision Instruments</td><td>Kwik-sil</td><td></td></tr><tr><td>miniPID Controller</td><td>ASI &ndash; Aurora Científica Inc.</td><td>Modelo 200B</td><td>Detector de fotoionización en miniatura de respuesta rápida Soporte para</td></tr><tr><td>miniscopio V4</td><td>UCLA</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>https://github.com/Aharoni-Lab/Miniscope-v4/tree/master/Miniscope-v4-Holder Miniscopio V4</td><td>Labmaker</td><td>NA</td><td>https://www.labmaker.org/products/miniscope-v4</td></tr><tr><td>Placa base para miniscopio V2</td><td>Labmaker</td><td>NA</td><td>https://www.labmaker.org/products/miniscope-v4-base-plates-variant-2-pack-of-10</td></tr><tr><td>Miniscope DAQ-QT software</td><td>UCLA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>https://github.com/Aharoni-Lab/Miniscope-DAQ-QT-Software/wiki Motion Correction Software</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/restrepd/drgMiniscope</td></tr><tr><td>Odor Arena Hardware</td><td>Modelo</td><td></td> <td>3D hecho a medidahttps://www.dropbox.com/scl/fo/lwtpqysnpzis32mhrx3cd/ADomsxyhxu42sqDmTBl2O6k?rlkey=b3l4809eradundt5l3iz0gq74&amp; dl=0</td></tr><tr><td>Odor Arena Software</td><td>CUAnschutz</td><td></td><td>https://github.com/wryanw/odorarena</td></tr><tr><td>Odorante Acetato de isoamilo</td><td>Aldrich Chemical Co</td><td>06422AX</td><td>Diluido al 1% en aceite mineral inodoro</td></tr><tr><td>RHD Placa de interfaz USB</td><td>Intan Technologies</td><td>C3100</td><td>Producto descatalogado. Alternativamente, use otra placa equivalente.</td></tr><tr><td>Software de extracción de ROI</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/restrepd/drgMiniscope</td></tr><tr><td>Sutter Micromanipulador Sutter</td><td>Instrument Company</td><td>MP-285</td><td></td></tr><tr><td>Software de sincronización</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/fsimoesdesouza/Synchronization</td></tr><tr><td>ratones Thy1-GCaMP6f</td><td>Jackson Laboratory IMSR_JAX 028281</td><td></td><td>C57BL/6J-Tg (Thy1-GCaMP6f)GP5.12Dkim/J)</td></tr></tbody></table>

miniscopio que registra señales de calcio en el hipocampo de ratones que navegan por una columna de olor

Miniscope Recording Calcium Signals at Hippocampus of Mice Navigating an Odor Plume

El uso de este procedimiento permite visualizar y registrar los transitorios de fluorescencia de dCA1 GCaMP6f en ratones que navegan por el campo de olores para encontrar la fuente de los odorantes (Figura 6A,B, Película complementaria 1 y Película complementaria 2). Las imágenes de fluorescencia se corrigen por movimiento con NoRMCorre y se utiliza EXTRACT para extraer los ROI. Además, la grabación con una placa de interfaz permite la sincronización de las señales δF/F0 de los ROI con los eventos de entrega de olor y agua en la arena de olores (Figura 7A), así como con el movimiento del ratón en la arena de olores (Figura 7B y Película complementaria 3). El resultado representativo de la navegación del ratón por el penacho de olor incluye un gran número de transitorios de calcio durante la tarea (Figura 7A,B). Además, es posible inspeccionar cómo las respuestas de calcio están alineadas con la presencia de olor y recompensa de agua (Figura 7A). La visualización de ensayos individuales con BENTO proporciona información sobre las respuestas de calcio en diferentes etapas del ensayo, incluido el inicio del ensayo, la decisión, la navegación, la bebida y el regreso a la parte posterior del estadio (Figura 7B). El método comunicó información valiosa sobre el vínculo entre las respuestas de calcio CA1 y el comportamiento de los ratones durante una tarea de navegación orientada al olor.
Las grabaciones PID pueden proporcionar información crucial sobre la columna de olor y la velocidad del aire de la pluma. El resultado representativo muestra un aumento en la respuesta PID después de abrir la válvula para liberar la columna de olor dentro de la arena de olor (Figura 5A). Además, el protocolo permite decodificar las posiciones X e Y del ratón a partir de las señales δF/F0 de las ROI de dCA1 (Figura 8). Esta técnica predice la ubicación espacial del ratón durante la tarea de navegación odoro-penacho en función de las respuestas CA1, lo cual es relevante para comprender mejor cómo las neuronas CA1 procesan el olor y la información espacial. La decodificación de la trayectoria del ratón a partir de las señales de calcio del conjunto neuronal en dCA1 es importante porque revela cómo las neuronas en el CA1 dorsal representan un mapa cognitivo de olor e información espacial para realizar la compleja tarea de la navegación de la pluma de olor. El método se ha expandido a diferentes ROIs que se comportan exclusivamente como células de lugar y otras células que responden al estímulo de olor. El éxito de la decodificación de la trayectoria del ratón a partir de las señales del conjunto neuronal puede confirmarse por la fuerte correlación entre la predicción de la decodificación y las verdaderas posiciones X e Y del ratón.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig01.jpg"> 
Figura 1: Línea de estudio. (A) La cirugía estereotáxica consiste en implantar una lente GRIN en la capa CA1 del hipocampo y una placa cefálica en el cráneo para la fijación de la cabeza del ratón. (B) Se coloca una placa base en la parte superior de la lente GRIN para permitir el acceso óptico a la fluorescencia de las neuronas CA1 con un miniscopio. (C) El ratón está entrenado en la tarea de navegación de la pluma de olor. (D) Registro de movimiento libre del comportamiento del ratón y las neuronas CA1 navegando por la columna de olor. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig02.jpg"> 
Figura 2: Cirugía estereotáxica. (A) Colocar el ratón anestesiado en el aparato estereotáxico. Ajuste el nivel de anestesia entre 2 y 3% de acuerdo con la respuesta refleja de la pata de pellizco (B) Afeitar el vello por encima de la cabeza. (C) Taladre cuidadosamente una pequeña abolladura permanente con un taladro para hacer una abolladura permanente en la parte superior de la ubicación objetivo. (D) Utilice el taladro dental para abrir una perforación circular de 1,5 mm de diámetro para permitir la implantación de una lente GRIN de 1 mm de diámetro y 4 mm de longitud en el cerebro. (E) Conecte el soporte de la lente GRIN al micromanipulador y encienda el aspirador conectado a la pipeta para sujetar la lente GRIN. (F) Implante la lente GRIN lentamente en la corteza hasta que alcance una profundidad de -1,25 mm por debajo de la duramadre. (G) Cabeza fija post-mortem ilustrativa que muestra la placa de cabeza y la placa base cementadas en el cráneo con la lente GRIN implantada. (H) Tomografía computarizada post-mortem de la cabeza que ilustra la barra de la cabeza en la parte superior del cráneo y la lente GRIN implantada dentro del cráneo. (I) Diseño de la placa de la cabeza para permitir la fijación de la cabeza del ratón. El animal de esta representación está sin cubierta para facilitar una mejor visualización anatómica. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig02large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig03.jpg"> 
Figura 3: Colocación de la placa base del miniscopio. (A) Soporte de miniscopio impreso en 3D acoplado a un micromanipulador. (B) Miniscopio acoplado al soporte. (C) Fijación de la placa base al miniscopio. (D) Apretando el tornillo de fijación para fijar la placa base al miniscopio. El tornillo de fijación se libera después de cementar la placa base al cráneo del ratón. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig03large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig04.jpg"> 
Figura 4. Construcción de la arena de olores. (A) Cámara transparente de arena de olor. Hay una cámara digital superior para grabar el comportamiento del mouse. (B) Los motores paso a paso acoplados a jeringas controlan el suministro de agua para recompensar al ratón. (C) Vista desde el interior de la arena de olores que muestra que se utiliza una estructura de panal para producir un flujo laminar y cuatro líneas de entrega de olor. (D) Sistema de suministro de olores, incluidos tubos, válvulas y botellas de olores vistos desde el exterior de la arena de olores. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig04large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig05.jpg"> 
Figura 5: Registro de la pluma de olor. (A) Pluma de olor registrada con el detector de fotoionización (PID). Media (azul negrita)±Desviación estándar (azul claro) de cinco trazas PID de una columna de olor que se propaga a 4,23 cm/s en el campo de olor. Una fuente de olor a 2 cm del suelo de la arena de olor. El cabezal del sensor del PID proporciona una señal de voltaje para la concentración de gas de la columna de olor. (B) Registro láser de la columna de olor con flujo ilimitado a 20 cm/s. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig05large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig06.jpg"> 
Figura 6: Entrenamiento conductual del ratón. (A) Ratón aprendiendo a navegar hacia una columna de olor liberada en el carril derecho. El ratón aprende a iniciar una prueba yendo a la parte trasera de la arena de olor, decide un lado para navegar hacia la columna de olor y bebe una recompensa de agua. (B) Ratón aprendiendo a navegar hacia una columna de olor liberada en el carril izquierdo. El ratón es recompensado con olor si navega hacia el carril correcto. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig06large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig07.jpg"> 
Figura 7: Preprocesamiento de los datos. (A) Trazas de calcio sincronizadas con los eventos de arena de olor para muchos ensayos. Cada prueba comienza con la entrega de olor en rojo, y las pruebas recompensadas terminan con un pulso de entrega de agua en azul. Las trazas de calcio δF/F0 (sin unidades) para cada ROI se muestran en negro. Cada línea indica un retorno de la inversión. Se utiliza una placa de interfaz para grabar las salidas TTL de la cámara superior en la arena de olores y la cámara del miniscopio para sincronizar los fotogramas. NorMCorre se utiliza para corregir el ruido de movimiento de los marcos del miniscopio y EXTRACT se utiliza para encontrar los ROI y extraer las trazas de calcio δF/F0. (B) Ensayo único representativo de un ratón navegando por un penacho. Con BENTO se observa la visualización simultánea del comportamiento sincronizado (panel izquierdo) y las trazas de calcio δF/F0 (panel derecho) de cada ROI de un solo ensayo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig07large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig08.jpg"> 
Figura 8. Decodificación de la posición del ratón a partir de las señales CA1. Decodificación de la posición X e Y del ratón a partir de los ROI de CA1. La predicción de decodificación se muestra en azul y la posición verdadera del ratón en tierra se muestra en rojo. Las trazas predichas están fuertemente correlacionadas con la verdad del terreno. (A) Decodificando las posiciones X de los ROIs (Coeficiente de Correlación de Pearson = 0.88). (B) Decodificando las posiciones Y de los ROIs (Coeficiente de Correlación de Pearson = 0,88). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig08large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Película Suplementaria 1: Ejemplo representativo de comportamiento sincronizado y fotogramas de miniscopio de un ratón navegando hacia una columna de olor en el carril izquierdo. (A) Marcos de comportamiento de un ratón usando un miniscopio y navegando dentro de la arena de olor. (B) Fotogramas de miniscopio del ratón que muestran los transitorios de calcio bruto registrados a través de la lente GRIN. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/Movie1.avi" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar esta película.</a>
Vídeo complementario 2: Ejemplo representativo de comportamiento sincronizado y fotogramas de miniscopio de un ratón navegando hacia una columna de olor en el carril derecho. (A) Marcos de comportamiento de un ratón usando un miniscopio y navegando dentro de la arena de olor. (B) Fotogramas de miniscopio del ratón que muestran los transitorios de calcio bruto registrados a través de la lente GRIN. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/Movie2.avi" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar esta película.</a>
Vídeo complementario 3: Visualización BENTO de los datos procesados del comportamiento del ratón y de las señales cerebrales. Panel izquierdo: el ratón navega hacia el carril derecho de la arena. Las anotaciones de comportamiento se muestran en diferentes colores. Panel derecho: señales de calcio δF/F0 del ratón navegando. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/Movie3.avi" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar esta película.</a>
Legajo Complementario 1: NoseconeRender.png. Archivo del cono de la nariz impreso en 3D para realizar la anestesia con isoflurano. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/NoseconeRender.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Legajo Complementario 2: HeadbarRender.png. Archivo para la barra de cabeza para fijar la cabeza del ratón. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/HeadbarRender.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Legajo Complementario 3: HeadbarTechnicalDrawing.png. Archivo para la barra de cabeza para fijar la cabeza del ratón. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/HeadbarTechnicalDrawing.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Legajo Complementario 4: ArenaFig_Draft2.tiff. Diseño detallado de la arena de olores. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/ArenaFig_Draft2.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>

Miniscopio que registra señales de calcio en el hipocampo de ratones que navegan por una columna de olor

Mice navigate an odor plume with a complex spatiotemporal structure in the dark to find the source of odorants. This article describes a protocol to ...

miniscope-recording-calcium-signals-at-hippocampus-mice-navigating-an

Research

Investigación

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociencia

Fuente: Lee, H. et. al., Imágenes exitosas de calcio in vivo con un microscopio miniaturizado de montaje en la cabeza en la amígdala de un ratón que se comporta libremente. J. Vis. Exp. (2020)Este video muestra imágenes de calcio in vivo en un ratón utilizando un índice de refracción de gradiente, o lente GRIN, y un microscopio miniaturizado. La configuración combina la fijación de la cabeza dentro de un sistema de jaula móvil sin fricción, estimulando las neuronas y desencadenando la entrada...

Imágenes microendoscópicas de calcio en tiempo real en un ratón que se mueve libremente

Fuente: Thapa, R., et. al., Inyección viral estereotáxica e implantación de lentes de índice de gradiente para imágenes de calcio en el cerebro profundo In Vivo.  J. Vis. Exp. (2021)El video muestra imágenes de calcio en tiempo real utilizando un miniscopio en un ratón transducido, correlacionando la actividad neuronal con el comportamiento.

Imágenes de calcio en tiempo real de la corteza prefrontal medial de un ratón utilizando un miniscopio

Aquí describimos un protocolo para medir y analizar las respuestas de temperatura en el bulbo olfatorio de Xenopus laevis. Las neuronas receptoras olfativas y las células mitrales se tiñen diferencialmente, después de lo cual se registran los cambios en el calcio, lo que refleja una sensibilidad de algunas redes neuronales en el bulbo a las caídas de temperatura inducidas en la nariz.

Grabación de la actividad neuronal inducida por temperatura a través de la supervisión de cambios de calcio en el bulbo olfatorio de<em&gt; Xenopus laevis</em

Este protocolo describe la grabación de potenciales de campo local con caña múltiples sondas de silicona lineal. La conversión de las señales mediante análisis de densidad de fuente actual permite la reconstrucción de la actividad eléctrica local en el hipocampo del ratón. Con esta técnica, se pueden estudiar las oscilaciones del cerebro espacialmente restringida libremente mover ratones.

Grabación espacial restringido a oscilaciones en el hipocampo de ratones de comportarse

Este método describe una preparación crónica que permite el acceso óptico al hipocampo de ratones vivos. Esta preparación se puede utilizar para realizar imágenes ópticas longitudinales de plasticidad estructural neuronal y plasticidad celular evocada por la actividad durante un período de varias semanas.

Imágenes longitudinales de dos fotones del hipocampo dorsal CA1 en ratones vivos

La imagen de calcio microendoscópica in vivo es una herramienta invaluable que permite el monitoreo en tiempo real de las actividades neuronales en animales que se comportan libremente. Sin embargo, aplicar esta técnica a la amígdala ha sido difícil. Este protocolo tiene como objetivo proporcionar una guía útil para atacar con éxito las células de amígdala con un microscopio miniaturizado en ratones.

Imágenes de calcio in vivo exitosas con un microscopio miniaturizado head-mount en la amígdala del ratón que se comporta libremente

Este artículo demuestra la preparación de una ventana de encargo de la proyección de imagen complementada con la cánula de la infusión y su implantación sobre la región CA1 del hipocampo en ratones.

Procedimiento De Craneotomía Para La Visualización De Las Actividades Neuronales En El Hipocampo De Comportarse Ratones

El giro dentado del hipocampo lleva a cabo funciones esenciales y distintas en el aprendizaje y la memoria. Este protocolo describe un conjunto de procedimientos robustos y eficientes para la obtención de imágenes de calcio in vivo de células granulosas en el giro dentado en ratones que se mueven libremente.

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Este protocolo detalla la imagen in vivo de calcio de neuronas hipotalámicas utilizando un microscopio miniaturizado (miniscopio) en ratones que se comportan libremente durante la manipulación del estado social (aislamiento social y reencuentro social). Este método permite la obtención de imágenes a resolución neuronal única de la actividad hipotálmica que representa la necesidad social y la saciedad social, facilitando estudios mecanicistas de la homeostasis social.

In Vivo Imagen de calcio con microscopio miniaturizado en el hipotálamo para comprender los comportamientos sociales en ratones

Se describe una técnica establecida para medir y analizar el olor de respuestas evocadas de calcio en el lóbulo antenal de...

El calcio de la imagen del olor de respuestas evocadas en el Drosophila Lóbulo antenal

Aprende a registrar señales de calcio con miniscopio en el hipocampo CA1 de ratones durante navegación por columna de olor. Este método permite correlacionar actividad neuronal con comportamiento espacial.

Miniscopio que registra señales de calcio en el hipocampo de ratones que navegan por una columna de olor

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