Name: נפח גדול, תאורה בהתנהגותו רלוונטיות עבור Optogenetics אנושיות פרימטים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-03T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: למד לבנות מואר נפח גדול לאופטוגנטיקה בפרימטים לא-אנושיים. שיטה זו מאפשרת מניפולציה של אזורי מוח נרחבים עם נזק מינימלי לרקמה, ותורמת להבנת תפקודי מוח ומחקר רפואי מתקדם.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

LCA מאשר מימון של אחוות NDSEG את GRFP ה-NSF, החברים של מכון מק'גוברן. EP מאשר מימון את הארי ואת יוניס Nohara UROP קרן מחלקת MIT של קרן UROP 1995, הקרן UROP MIT. ESB מאשר מימון 2R44NS070453-03A1 NIH, בפרס הארווי בוא ו בפרס קרן-רוברטסון בתאי גזע בניו יורק. RD מאשר מימון NIH EY017292. מייקל וויליאמס עזר הקבוצה לארגן לאסוף חומרים לפני הצילומים.

הערה: כל ההליכים בבעלי חיים היו בהתאם להנחיות NIH, אושרו על ידי מסצ'וסטס המכון של טכנולוגיה הוועדה על החיה אכפת.
 1. ייצור המאייר <ol><li>משתמש בזוג מספריים חדות לחתוך קטע של 250 מיקרומטר קוטר פלסטיק סיב אופטי הוא לפחות 10 ס מ האורך הרצוי המאייר הכולל יותר.</li>
	<li>להסיר 15-20 ס מ של פוליאתילן הג'קט מקצה לקצה סיב אופטי פלסטיק באמצעות חשפנית תיל מד 22.</li>
	<li>לאבטח דיסטלי לרוב 3-5 ס מ בסוף הפשיטו הסיבים בתוך מלחציים vise שולחן.</li>
	<li>אוחזת בקצה המעטפת של סיבי מתוח ביד אחת עם משיכה קבועה מתמיד. הסיבים צריך להיות מקביל לרצפה, בניצב סגן. לשמור על מתח קבוע על סיבים לאורך כל חימום וקירור (שלבים 1.5 ו- 1.6 להלן) כך הסיבים נשאר ישר ומתח ככל שכמות היין.</li>
	<li>באמצעות הנמוכה ביותר של אקדח חום טמפרטורה כפול (570/1000 ° F,), מחממים את המקטע המטבחיים של סיבי עד זה הוא מדולל על קוטר של 60-100 μm, או על הקוטר של אדם.</li>
	<li>לשמור על המתח התמידי על הסיבים תוך מתן אפשרות סיבים להתקרר. כשל כדי לשמור על מתח עלול לגרום סיבים תלתל.</li>
	<li>לאשר את הקוטר של קצה ורקמת תחת מיקרוסקופ ויבתר. לחלופין, ניתן להשתמש במקום מחוגה.
	<ol><li>אם הסיבים אינה מספיק דק, חזור על שלבים 1.4 עד 1.6 כנדרש להשגת הקוטר עצה הרצוי.</li>
		<li>אופציונלי אם מחדש מושך, לשים סימן קטן-החלק הצר של הסיבים, אם זה להיות מחומם שוב כך המרכז של אקדח חום מטרות בחלק הצר של הסיבים.</li>
		<li>אם סיב דק מדי, להתחיל מחדש.</li>
	</ol></li> <li>פעם הסיבים יש מלא מקורר לקוטר הרצוי הושגה, צבוט סיבים 3 ס מ בנקודה הצרה ביותר משני צדדיו. עם מהיר, חדים למשוך לאורך הציר של סיבי, הפרד את הצדדים כדי ליצור קצה מחודדות.</li>
	<li>בחן על הקרע מיקרוסקופ העצה מחודדות תחת צריכת חשמל נמוכה (למשל, 4 X). אם העצה גרירות ממוזלגים או מקופלת ( איור 1f), למחוק הסיבים.</li>
	<li>הכן לחרוט את הטיפ ישרים על ידי הנחת נייר-דבק המעבדה ליד הקצה של הקצה, עוזב את האחרון 5 מ מ חשוף. הקלטת מגן הסיבים איכול מעל לאורך הרצוי של פליטת אור. אורך עצה זו נבחרה בהתבסס על עובי של קליפת המוח בקופים באזור היעד. יכול להיות חשופים באורך ארוכים או קצרים יותר בהתאם לאורך הרצוי של תאורה. אם אורך עצה איכול שונים רצוי, הקצה של הקלטת למעבדה יכול להיות התקרבה או רחוק יותר את הטיפ מחודדות.</li>
	<li>קיפול ריבוע קטן (~ 1 אינץ ' x 2 אינץ ') של גיליון מוזמים סיליקון קרביד 5 μm מעל בין האגודל לאצבע. המקום קצה סיבים בין שני הצדדים של הגיליון מוזמים, בעדינות לחרוט סיבים באמצעות תנועה סיבובית קטנה, כאילו מתגלגל של BB בין האגודל לאצבע. לעתים קרובות לסובב הסיבים כך כל הצדדים הם חרוט באופן שווה. תופיע העצה סיבים &#8220; roughened &#8221; בעין בלתי מזוינת באזורים יש כבר חרוט, בעוד אזורים האו ם חרוט בדרך כלל מופיעים חלק.</li>
	<li>חזור על שלב 1.11 עם 3 μm אלומיניום אוקסיד משכשכים גיליון.</li>
	<li>מוספית מחבר בקצה המאיר מול הקצה חרוט. זה מאפשר את אלומת האור לחבר כבל אופטי או לייזר. 
	הערה: שיטה זו שונה מן השיטה המועדפת לתיקון זכוכית / סיליקה סיבים אופטיים ב- ferrules. כי ferrule מתכת קשה יותר סיבים אופטיים פלסטיק, ליטוש של סיבים ו ferrule כיחידה לאחר הדבקה עלולה לגרום נזק סיבים אופטיים פלסטיק כמו רסיסים זעירים של מתכת המיוצר בתהליך ליטוש ניתן להטמיע את עצמם סיבים ביקע שטוח.
	<ol><li>להסיר כ- 5 מ"מ של עטיפת פוליאתילן מהקצה הנגדי של המאיר באמצעות חשפנית תיל מד 22.</li>
		<li>לחתוך את הקצה הנגדי שטוח עם סכין חם להחלקת פני השטח.</li>
		<li>פולני הצד הנגדי שטוח עם משכשכים במרוכז פיינר גליונות: 5 מיקרומטר, 3 μm, 1 μm ו- 0.3 מיקרומטר.</li>
		<li>להוסיף את הדירה מול הקצה לתוך מיקרומטר 260 הקוטר הפנימי פלדת אל-חלד ferrule עד שזה יהיה מיושר עם סוף ferrule.</li>
		<li>חזותית לאשר כי הצד הנגדי הוא בצורה חלקה, אחיד מלוטש עם מיקרוסקופ סיב.</li>
		<li>הסיבים להסיר ferrule ותדביקי את ferrule אנכית, בקצה שולחן עם סיבים מצביעה למטה.</li>
		<li>ממלאים מזרק 1 מ"ל עם אפוקסי פלסטיק ולחבר מחט מד 18 הקהה המזרק.</li>
		<li>השתמש את המחט כדי להחיל אפוקסי למטה לתוך ferrule. למלא את ferrule לחלוטין עם אפוקסי.</li>
		<li>להוסיף הסיבים ferrule.</li>
		<li>למחוק את כל אפוקסי עודף ממשטח מלוטש של סיבי עם מגבון לח נטולת מוך לפני ייבוש במידת הצורך. אחרת, ניתן להסיר עודפי אפוקסי לאחר ה 12-24</li>
		<li>לאחסן הסיבים בעדינות עד כיול ומניחים כובע אבק מעל ferrule.</li>
	</ol></li></ol> 2. המאייר כיול ובקרת איכות הערה: שיטות אלה לצורך כיול להעריך עבור פלט אור אי-ליניאריות במרחקים שונים מהקצה של הסיבים. הפצה אור אחידה נובעת בדרך כלל &#8220; באמפי &#8221; או &#8220; גלי &#8221; להתחדד.
<ol><li>צור מיגון קל הסרעפת עבור החלק העליון של הספרה שילוב באמצעות אור קליטת רדיד ( איור 2). 
	הערה: ללבוש כפפות בכל פעם טיפול אור קליטת בנייר כסף כדי למנוע העור שמנים מיצירת כתמים המשקף האור.
	<ol><li>קפל 2 &#8221; על ידי 4 &#8221; פיסת אור קליטת רדיד על עצמו להקים 2 &#8221; x 2 &#8221; מרובע. שיטה חלופית הוא לחתוך 2 &#8221; x 2 &#8221; מרובע עם קליטת צד אחד האור, אור אחד המשקף בצד (קרי בצד של רדיד אלומיניום רגיל); עם זאת, שיטת מקפלים-over היא בטוחה יותר מכיוון שהוא מספק יתרון משעמם לטיפול הסרעפת שלב הבא.</li> <li>לקפל מעבדה קלטת או איזולירבנד לאורך קצות הכיכר לקשור את הקצוות הלא מקופלת. זה יחזיק את הצדדים וגם מגן מפני חתכים מכל קצוות חדים.</li>
		<li>לנקב חור במרכז הכיכר באמצעות מחט מד 26.</li>
		<li>להסיר את הבורג גדול המכסה לספרה שילוב ולכסות את הפתח עם הסרעפת. מקם את החור מעל המרכז. אם הסרעפת נוצר עם אחד סופג אור, אור אחד המשקף בצד, למקם את קליטת בצד את האור והאור המשקף בצד למטה, מול החלק הפנימי של הספרה שילוב. 
		הערה: כדי למנוע אבק ופסולת להיכנס לספרה שילוב וכדי לשמור על החור ממורכז, לאבטח את הסרעפת אל מחוץ לספרה שילוב עם המעבדה קלטת.</li>
	</ol></li> <li>מידה אור פלט לאורך הקצה בתוספות מיקרומטר 500 באמצעות micromanipulator או stereotaxic ואת הספרה שילוב של. 
	הערה: בטיחות משקפי מגן של הגל המתאימים לענידה בכל פעם הלייזר מופעל.
	<ol><li>חבר את הקצה השני של סיבי לייזר או אור מקור, אך אינן מפעילות את האור פלט עדיין.</li>
		<li>לאבטח את אלומת האור כדי בעל stereotaxic (preferably מעבדה טייפ) עם קצה 7-10 מ מ מתחת לתחתית של בעל.</li>
		<li>בורג בעל stereotaxic לתוך הזרוע stereotaxic</li>
		<li>יישר את קצה המאיר עם החור במרכז הסרעפת. אפס את micromanipulator כאשר בקצה נמצא בדיוק באותה רמה כמו הסרעפת.</li>
		<li>לכבות את האור בחדר ואפס לספרה שילוב.</li>
		<li>להפעיל את הלייזר (או מקור אור) ולמדוד את סך כל הכוח אור הפלט באמצעות הספרה שילוב. 
		הערה: השתמש תפוקת האור הנמוך ביותר האפשרי לבדיקה וכיול.</li>
		<li>להוריד את מיקרומטר סיבים 500 אל תוך שילוב כדור, חזור על השלב 2.2.6.</li>
		<li>המשך הפחתת הסיבים לתוך הספירה שילוב ומדידת פלט אור הכולל בתוספות מיקרומטר 500 עד הנהגים רמות כוח האור הכולל 
		התראה: הכולל מטען קל צריך גובה, ברגע הטיפ כולו במרחב. לא ימשיכו להוריד הסיבים יותר מ 1-2 מ מ מעבר חרוט עצה אורך. אם העצה קשר בתחתית של הספרה שילוב, זה עלול להמיס ו/או להרוס את הספרה שילוב.</li>
	</ol></li> <li>לאשר של סיב אחיד חרוט על ידי התוויית הכולל מטען פלט כמו פונקציה כמה רחוק סיבי הנמיך לתוך הספירה שילוב לאשר ליניאריות.</li></ol>
 3-in Vivo תאורה
 הערה: כאן, שיטות אלה מוצגים באמצעות מודל פלסטיק במקום הפרימטים אנושיות.
<ol><li>שתל חדר הקלטה בקוטר 25 מ מ הושתל מעל האזור במוח עניין לפני ניסויים.</li>
	<li>לבצע אנטומי דימות תהודה מגנטית (MRI) לפני הניסויים. להציב רשת הקלטה מותאמת אישית בבית הבליעה ולמלא אותה עם חומר סיכה כירורגי סטרילי כדי לאפשר רשת ויזואליזציה והנחישות של הרמה של המבנים במוח דורא ואת היעד.</li>
	<li>להכין מגדל של מיקרו נסיעה לפני כל מפגש הבדיקה.
	<ol><li>מוספית צינור מדריך מד 25 עם קצה משופע לאמצע והתחתון מלחציים בכונן. שני תופסנים משמשים כדי להבטיח כי צינור המדריך נשאר ישר. שניהם במלחצות ניתן להעביר באופן ידני אם תרצה. 
		הערה: יכול להיות epoxied או מולחמים את התפסים ברכבת התחתית מדריך.</li>
		<li>אבטח המאיר נפח גדול ב המלחציים העליון באותו כונן. זה מחובר המנוע כונן.</li>
		<li>חוט המאיר בנפח גדול דרך הצינורית מדריך מלא, לאשר קצה המאיר מרחיב מעבר לקצה הצינור מדריך. 
		הערה: האורך של המאייר המרחיבה לעבר קצה הצינור מדריך שווה למרחק מן השכבה הקשה של המוח לשוליים התחתון של האזור במוח היעד, כפי שנקבע באמצעות MRI.</li>
		<li>להשרות את מדריך שפופרת ואת המאייר תמיסת חיטוי (למשל, chlorohexidine) לחטא.</li>
	</ol></li> <li>להציב רשת סטיריליים מותאמות אישית בתוך החדר נקי ואבטח אותו בכל כיוון שנקבעו מראש עם בורג בצד החדר. הרשת המוצג כאן יש מרווח בין 1 מ מ; עם זאת, המרווח ניתן להתאמה אישית לפי הצורך. 
	הערה: זה צריך להיות זהה הרשת ואת כיוון ההדפסה המשמשים ה MRI אנטומיים.</li>
	<li>מאובטח בעל מיקרו-כונן סטיאוטטי על תא הקלטה בכיוון שנקבע מראש.</li>
	<li>משכי המאיר סטיריליים ברכבת התחתית מדריך על ידי משיכת המאיר את באמצעות מלקחיים סטרילי, בוטה. קצה המאיר אמור להיות 5-10 מ מ מעל קצה צינור מדריך. 
	הערה: המאיר תשתחוו כלפי חוץ בין הצינור מדריך את המלחציים. זה לא יגרום נזק המאיר גמיש.</li>
	<li>מוספית המיקרו-הכונן המחזיק ולמקם את הצינור מדריך לחור רשת היעד.</li>
	<li>להוריד את הבמה מיקרו-נסיעה עד ברכבת התחתית מדריך פשוט דרך ברמת של דורה. 
	הערה: אם רצונך בכך, מיקרו-כונן נוסף עם אלקטרודה ניתן להציב על הבמה ו הנמיך לתוך חור רשת שונים. השדה המקומי פוטנציאליים על אלקטרודה זו יציג חפץ אור תלויי-מרחק, אשר יכול לשמש כדי לאשר השמה המאייר.</li>
	<li>ניסיון התחתונה המאיר ידנית עם מלקחיים סטרילי.
	<ol><li>אם יש התנגדות כלשהי, משכי המאיר 5 - 10 מ מ, לחכות 10 דקות כדי לאפשר את הרקמה להתיישב ולנסות שוב.</li>
		<li>אם יש עדיין ההתנגדות על ניסיון שני, משכי בקצה המאייר לתוך מדריך ברכבת התחתית התחתונה המדריך צינור 0.25 mm, ולאחר מכן נסה שנית.</li>
		<li>חוזר עד השקופיות המאייר דרך הצינורית מדריך ללא כל התנגדות.</li>
		<li>להוריד את אלומת האור עד שזה מתוח. 
		התראה: . אל תלחצי המאיר בכוח כנגד התנגדות. במקרים אלה ברכבת התחתית מדריך בדרך כלל לא חדרו השכבה הקשה של המוח באופן מלא. דוחפים הסיבים בכוח יגרום לו לסמוך על עצמו, מניעת הסיבים של הזנת המוח והשמדת ואולי הטיפ ( איור 1 g)-</li>
	</ol></li> <li>להתחבר את ferrule בקצה השני של המאיר אופטיקה גדולות יותר להגדיר או לייזר.</li>
	<li>ודא בלי אור אינו גלוי פרימטים אנושיות.
	<ol><li>להשתמש האפלה מיגון או אור קליטת לסכל באופן מלא גם המגדלים הקלטה.</li>
		<li>למקם את כל החיבורים אופטי במעטפות מסוככים קליטת רדיד האור.</li>
		<li>מגן כל תיקון הכבלים או אור קליטת בנייר כסף או איזולירבנד שחור.</li>
		<li>זהירות נוסף, למקם את בנק דיודות פולטות אור (LED) דמה באותו צבע האור בשימוש הניסוי מאחורי הפרימטים אנושיות, פלאש הנוריות ברציפות ב- 2.5 Hz. פעולה זו מונעת את העיניים להסתגל באופן מלא החושך. אם יש זליגת אור בהיסח הדעת, האור המהבהב הזה יעזור למנוע את הדליפה תצהירו מלשמש גורם התנהגותי.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Herculano-Houzel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+brain+in+numbers%3A+a+linearly+scaled-up+primate+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain.</a> Front Hum Neurosci. 3, 31(2009).</li>
<li>Tamura, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+glass-coated+tungsten+microelectrode+enclosing+optical+fibers+for+optogenetic+exploration+in+primate+deep+brain+structures%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Meth%22%5BJournal%5D)">A glass-coated tungsten microelectrode enclosing optical fibers for optogenetic exploration in primate deep brain structures.</a> J Neurosci Meth. 211 (1), 49-57 (2012).</li>
<li>Diester, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+optogenetic+toolbox+designed+for+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">An optogenetic toolbox designed for primates.</a> Nat Neurosci. 14 (3), 387-397 (2011).</li>
<li>Dai, J., Brooks, D. I., Sheinberg, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+and+Electrical+Microstimulation+Systematically+Bias+Visuospatial+Choice+in+Primates%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+biol%22%5BJournal%5D)">Optogenetic and Electrical Microstimulation Systematically Bias Visuospatial Choice in Primates.</a> Curr biol. 24 (1), 63-69 (2014).</li>
<li>Ozden, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+coaxial+optrode+as+multifunction+write-read+probe+for+optogenetic+studies+in+non-human+primates%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Meth%22%5BJournal%5D)">A coaxial optrode as multifunction write-read probe for optogenetic studies in non-human primates.</a> J Neurosci Meth. 219 (1), 142-154 (2013).</li>
<li>Ruiz, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetics+through+windows+on+the+brain+in+the+nonhuman+primate%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Optogenetics through windows on the brain in the nonhuman primate.</a> J Neurophysiol. 110 (6), 1455-1467 (2013).</li>
<li>Chuong, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+optical+inhibition+with+a+red-shifted+microbial+rhodopsin%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Noninvasive optical inhibition with a red-shifted microbial rhodopsin.</a> Nat Neurosci. 17 (8), 1123-1129 (2014).</li>
<li>Acker, L., Pino, E. N., Boyden, E. S., Desimone, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FEF+inactivation+with+improved+optogenetic+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">FEF inactivation with improved optogenetic methods.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (46), 7297-7306 (2016).</li>
<li>Jazayeri, M., Lindbloom-Brown, Z., Horwitz, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saccadic+eye+movements+evoked+by+optogenetic+activation+of+primate+V1%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Saccadic eye movements evoked by optogenetic activation of primate V1.</a> Nat Neurosci. 15 (10), 1368-1370 (2012).</li>
<li>Gerits, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetically+Induced+Behavioral+and+Functional+Network+Changes+in+Primates%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Optogenetically Induced Behavioral and Functional Network Changes in Primates.</a> Curr Biol. 22 (18), 1722-1726 (2012).</li>
<li>Ohayon, S., Grimaldi, P., Schweers, N., Tsao, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saccade+modulation+by+optical+and+electrical+stimulation+in+the+macaque+frontal+eye+field%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Saccade modulation by optical and electrical stimulation in the macaque frontal eye field.</a> J Neurosci. 33 (42), 16684-16697 (2013).</li>
<li>Cavanaugh, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+inactivation+modifies+monkey+visuomotor+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Optogenetic inactivation modifies monkey visuomotor behavior.</a> Neuron. 76 (5), 901-907 (2012).</li>
</ol>

בעוד optogenetic כלים נמצאים בשימוש נרחב לחקר מחלת ופיזיולוגיה של מכרסמים, האתגר הטכני של אמצעי אחסון מוח גדולה זרחני מוגבל השימוש optogenetics אנושיות פרימטים. חלוצי מחקרים בקופים בשימוש צפיפות מטען גדול (~ 100 מ"מ/mW2 מ"מ/W 202) כדי להאיר כרכים קטנים, אולי &#60; 1 מ3ודווח על תופעות התנהגותיות צנוע עם opsins מעוררים קליפת4, 9,10,11 ו של אופסין מעכבות רקתי עליו...

כלי Optogenetic, המאפשרים שליטה עצביים אלפית שנייה מדוייק, מונחה אור נמצאים בשימוש נרחב ללמוד פונקציונלי פיזיולוגיה והתנהגות מכרסמים, חסרי חוליות. עם זאת, האתגרים הטכניים מוגבלת על השימוש optogenetics במוח אנושיות הפרימטים, אשר עוצמה ~ 100 x גדול יותר המוח מכרסמים 1.
כדי להקל על מחקרים optogenetics קופים, מאייר היה שנועדה לתת מענה מתחרות שתי מטרות: נפח גדול תאורה ונזק חדירה מינימלי. ניסיונות קודמים לכתובת אחת הדאגות האלה הגיעו סוף יקר של האחר. חבילות של סיבים מאירות אחסון גדולים יותר אבל עם קוטר מוגברת, ולפיכך, נזק2,3. סיבי זכוכית מחודדות להפחית נזק חדירה, אבל בקושי מיקוד האור כדי פולטות אור פני שטחים &#60; 100 מיקרומטר2 4,5. תאורה חיצוניים המוח דרך חלון בדורא עוקף את האתגר של חדירה נזק, עשוי לאפשר לתאורת נפח גדול, אבל זה יכול לשמש רק המוח שטחי מספר אזורים6.
כדי ליצור של המאייר קוטר בנפח גדול, קטן (איור 1 א'), קצה אופטי סיבים חום צמצום, את הליבה ואת חיפוי פלסטיק חרוט (איור 1bג). בניגוד סיבים אחרים מחודדות זה למקד את האור בנקודה צרה, מאפשר החריטה אור לברוח באופן שווה הצדדים של הטיפ, לפיכך, הפצת אור בהרחבה מעל שטח גדול (איור 1-de). מפני חדירה נזק הוא יחסי חדירה קוטר, המאייר הזה יש אין חדירה יותר נזק מאשר בד קונבנציונאלי, עדיין יש לו &#62; 100 x האור פליטת אור ואזור מספק משטח להפכה עם 1/100th כוח אור צפיפות מוח פנטום (1.75% agarose) (איור 1e). דגם מונטה קרלו (איור 1f) ממחיש את ההבדל בהתפשטות אור בין סיבים קונבנציונאלי המאיר נפח גדול כאשר יש להם כוח אור שווה צפיפויות כאור שלהם פולטות משטחים. המאייר כל אחד בנפרד מכויל באמצעות כדור של שילוב (איור 2 א, ב') כדי להבטיח הפצה אפילו אור לאורך הקצה (איור 2 c).
המאייר נפח גדול זו אומתה עם optogenetic מניפולציה של התנהגות והן ירי עצביים פרימטים אנושיות. עשוי להתאים אישית את האורך עצה סיבים לכל אזור במוח, מפת שדה קלט בודדים של כל בעל חיים. המאיר יכול לזווג עם אלקטרודת חדירה להקלטות עצביים המתפרסים על האורך של תאורה. עוד, כי הסיבים יכולים לשאת בכל צבעי האור הנראה, זה ניתן לזווג עם כל של מולקולות optogenetic הזמינים הזמינים.

<table><tbody><tr><td>סיבים</td><td>אופטיים מפלסטיק סיבים אופטיים תעשייתיים</td><td>SK-10</td><td>קוטר 250 מיקרון, מסיר חוטים קו סופר Eska</td></tr><tr><td></td><td>Klein Tools</td><td>11047</td><td>22 מד</td></tr><tr><td>Vise Clamp</td><td>Wilton</td><td>11104</td><td>מהדק שולחן גנרי תושבת סגן מהדק</td></tr><tr><td>אקדח חום בטמפרטורה כפולה</td><td>מילווקי</td><td>8975-6</td><td>570 / 1,000 &deg; F</td></tr><tr><td>Lab סמן</td><td>VWR</td><td>52877</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ דיסקציה</td><td>VistaVision</td><td>82027-156</td><td>מיקרוסקופ סטריאו עם אור ליבון כפול, הגדלה 2X/4X, זמין מקלטת VWR</td></tr><tr><td>Lab</td><td>VWR</td><td>89097-972</td><td>4 חבילה של צבע סגול; עם זאת, צבע הסרט לא משנה</td></tr><tr><td>גיליון חיתוך סיליקון קרביד</td><td>ThorLabs</td><td>LF5P</td><td>5 מיקרון חצץ, 10 חבילה</td></tr><tr><td>גיליון חיפוי תחמוצת אלומיניום</td><td>ThorLabs</td><td>LF3P</td><td>3 מיקרון חצץ, 10 חבילות</td></tr><tr><td>חצץ תחמוצת אלומיניום</td><td>ThorLabs</td><td>LF1P</td><td>1 מיקרון, 10 חבילות</td></tr><tr><td>גיליון חיפוי אלומינה מסולסל</td><td>ThorLabs</td><td>LF03P</td><td>0.3 מיקרון חצץ, 10 חבילות</td></tr><tr><td>סכין חמה</td><td>סיבים אופטיים תעשייתיים</td><td>IF370012</td><td>60 וואט,</td></tr><tr><td>היקף</td> <td>בדיקת סיבים כבדיםThorLabs</td><td>FS201</td><td>אופציונלי</td></tr><tr><td>נירוסטה Ferrule</td><td>סיבים אופטיים מדויקים</td><td>MM-FER2003SS-265</td><td>265 מיקרון קוטר פנימי</td></tr><tr><td>1 מ"ל מזרק</td><td>BD</td><td>14-823-30</td><td>Luer-lok עדיף כדי להפחית את הסיכון לדליפה, אך לא נחוץ בקפדנות</td></tr><tr><td>אפוקסי</td><td>פלסטיק סיבים אופטיים תעשייתיים</td><td>40 0005</td><td></td></tr><tr><td>18 מד מחט קהה</td><td>BD</td><td>305180</td><td>מגבון ללא מוך באורך 1.5 אינץ'</td></tr><tr><td>(KimWipe)</td><td>ThorLabs</td><td>KW32</td><td>זמין מספקים רבים</td></tr><tr><td>רדיד סופג אור</td><td>ThorLabs</td><td>BKF12</td><td></td></tr><tr><td>סרט חשמל</td><td>3M</td><td>Temflex 1700</td><td>אופציונלי, עשוי להחליף מותגים / דגמים אחרים</td></tr><tr><td>מחט חדה 26 מד&nbsp;</td><td>BD</td><td>305111</td><td>אורך 0.5 אינץ'</td></tr><tr><td>מיקרומניפולטור</td><td>Siskiyou</td><td>70750000E</td><td>עשוי להחליף מותגים/דגמים אחרים</td></tr><tr><td>זרוע Steretactic</td><td>Kopf</td><td>1460</td><td>עשויה להחליף מותגים/דגמים אחרים</td></tr><tr>יש לבחור<td>משקפי בטיחות לייזר</td><td>KenTeK</td><td>KCM-6012</td> על <td>סמך צבע הלייזר בו נעשה שימוש, דוגמה ניתנת כאן</td></tr><tr><td>לייזר או מקור אור אחר</td><td>vortran</td><td>Stradus 473-50</td><td>דוגמה ללייזר כחול</td></tr><tr><td>שילוב כדור</td><td>ThorLabs</td><td>S142C</td><td>מד כוח מחובר, זמין גם מ-ThorLabs, פריט #PM100D</td></tr><tr><td>תא הקלטה Ultem</td><td>חברת מכשירי קריסט</td><td>6-ICO-J0</td><td>מותאם אישית עם חריץ יישור</td></tr><tr><td>מגדל מיקרו-כונן עם מהדקים</td><td>NAN</td><td>DRTBL-CMS</td><td></td></tr><tr><td>צינור מדריך</td><td>מותאם אישית</td><td>N/A</td><td>עשוי ממחט עמוד שדרה 25 מד (BD) או צינורות קהים</td></tr> מערכת <tr><td>נהג NAN NAN</td><td>NANDrive</td><td></td><td></td></tr><tr><td>עיצוב רשת מותאם אישית</td> תוכניות <td>מותאמות אישית</td><td></td><td>זמינות על פי בקשה</td></tr><tr><td>מלקחיים קהים</td><td>FischerScientific</td><td>08-875-8A</td><td>גנרי נירוסטה מלקחיים קהים</td></tr><tr><td>קליפרים דיגיטליים</td><td>Neiko</td><td>01407A</td><td>זמין amazon.com. עשוי לבחור קליפר ברזולוציה עדינה יותר למדידות מדויקות יותר.</td></tr><tr><td>כבל תיקון</td><td>ThorLabs</td><td>FG200LCC-מותאם אישית</td><td>זוהי דוגמה אחת לכבלי תיקון אפשריים רבים. כל עוד קוטר הסיבים קטן או שווה לקוטר הסיבים של תאורת הנפח הגדול וכל עוד ממשק המחברים, כל כבל תיקון (זכוכית או פלסטיק, ספק שנרכש או מיוצר במעבדה) הוא בסדר עבור יישום זה.</td></tr><tr><td>מכסי אבק מפלסטיק שקופים</td><td>ThorLabs</td><td>CAPF</td><td>חבילה של 25</td></tr><tr><td>שרוול הזדווגות מפוצל קרמי</td><td>Precision Fiber Products, Inc.</td><td>SM-CS1140S</td><td></td></tr></tbody></table>

נפח גדול, תאורה בהתנהגותו רלוונטיות עבור optogenetics אנושיות פרימטים

Large Volume, Behaviorally-relevant Illumination for Optogenetics in Non-human Primates

פרוטוקול זה מתאר של המאייר בנפח גדול, אשר פותחה עבור optogenetic מניפולציות במוח אנושיות הפרימטים. המאיר הוא ששונה סיב אופטי פלסטיק עם טיפ חרוט, כזה הוא האור emitting שטח &#62; 100 x של סיבים קונבנציונלי. בנוסף מתאר את בניית המאיר בנפח גדול, פרוטוקול זה מפרט את כיול בקרת איכות להשתמש כדי להבטיח הפצה אפילו אור. יתר על כן, פרוטוקול זה מתאר שיטות עבור הוספת והסרה המאיר נפח גדול. שטחי ועמוק מבנים עשויים להיות מואר. המאייר נפח גדול זה אינו צריך להיות פיזית מצמידים אלקטרודה, כי המאיר עשוי פלסטיק, לא זכוכית, זה פשוט יתכופף בנסיבות כאשר סיבים אופטיים המסורתי היה מנפץ. כי המאייר הזה מספק אור על רקמות בהתנהגותו רלוונטיות עבור אמצעי אחסון (≈ 10 מ מ3) עם אין נזק חדירה גדולה יותר מאשר סיב אופטי רגיל, זה מקל על מחקרים התנהגותיים באמצעות optogenetics אנושיות פרימטים.

התאורה של אמצעי אחסון מוח גדולה אנושיות פרימטים מאפשרת תמרון optogenetic רלוונטי בהתנהגותו. אקר. et al. (2016) בשימוש זה המאייר נפח גדול עם Halorhodopsin אדום-העביר, מלתעות 7 ללמוד את התרומה הטמפורלי של השדה חזיתית העין (FEF) מונחה זיכרון saccades ב שני קופי רזוס. באופן ספציפי, נוירונים FEF היו מוזרק עם וקטור ויראלי שמכיל הלסתות, ואז מואר עם האורות האדומים באמצעות המאיר נפח גדול במהלך מצגת היעד, תקופת עיכוב, או הכנה מוטורית של משימה saccade מונחה זיכרון 8. <strong ...

פרוטוקול לבנות של המאייר חודר לרקמות להעברת האור מעל בנפחים גדולים בקוטר מינימלי מוצג.

נפח גדול, תאורה בהתנהגותו רלוונטיות עבור Optogenetics אנושיות פרימטים

This protocol describes a large-volume illuminator, which was developed for optogenetic manipulations in the non-human primate brain. The illuminator is a ...

המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא ליצור מאיר רקמות בנפח גדול המתאים היטב למניפולציות אופטוגנטיות בפרימטים שאינם אנושיים. השיטה הזו יכולה לסייע לענות על שאלות מפתח בתחום מדעי המוח, כמו למשל כיצד אוכלוסיות של תאי עצב באזורי מוח שונים תורמות להתנהגות, וכיצד דפוסי ירי עצביים ספציפיים בזמן באזור אחד יכולים להשפיע על אזור אחר? היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא משתמשת באור, ובכך מאפשרת מניפולציה אופטוגנטית של נפחי מוח גדולים רלוונטיים מבחינה התנהגותית עם נזק מינימלי לרקמות.ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על רפואה תרגומית בגלל הדמיון בין מוחות הפרימטים האנושיים והלא-אנושיים. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו מכיוון שנדרש קצת תרגול כדי להפעיל את כמות הלחץ הנכונה בעת משיכת סיבים אלה. כדי להתחיל בהליך זה, השתמש בזוג מספריים חדים כדי לחתוך קטע של סיב אופטי פלסטי בקוטר 250 מיקרומטר שאורכו לפחות 10 סנטימטרים מאורך התאורה הכולל הרצוי.לאחר מכן, הסר 15 עד 20 סנטימטר של מעיל פוליאתילן מקצה אחד של הסיב האופטי הפלסטי באמצעות מסיר תיל בגודל 22. לאחר מכן, אבטח את שלושת עד חמישה הסנטימטרים הדיסטליים ביותר של הקצה המופשט של הסיב במהדק סגן שולחן. החזק את הקצה המעוטף של הסיבים מתוח ביד אחת, במשיכה יציבה מתמדת.הסיב צריך להיות מקביל לרצפה, להתרחק מהסגן. שמור על מתח מתמיד זה על הסיב במהלך החימום והקירור, כך שהסיב יישאר ישר ומתוח בזמן שהוא מתדלדל. בעזרת ההגדרה הנמוכה ביותר של אקדח חום בטמפרטורה כפולה, מחממים את החלק המופשט של הסיב עד שהוא מדלל לקוטר של 60 עד 100 מיקרומטר, או בערך בקוטר של שערה אנושית.שמור על המתח המתמיד על הסיב תוך מתן אפשרות להתקרר. אי שמירה על מתח או התחממות יתר של הסיב עלולה לגרום לסיב להתכרבל או להישבר. כדי לעזור לשמור על מתח מתמיד על הסיבים בזמן שאתה מחמם אותם, השתמש ביד הלא דומיננטית שלך כדי שלא תצטרך להרפות כשאתה משתמש באקדח החום.כמו כן, אתה יכול לעטוף בעדינות את הסיבים סביב כף היד שלך כדי לקבל אחיזה טובה עוד יותר. לאחר שהסיב התקרר במלואו, והושג הקוטר הרצוי, צבט את הסיב שלושה סנטימטרים מהנקודה הצרה ביותר משני הצדדים. בעזרת משיכה חדה ומהירה לאורך ציר הסיב, הפרד את הצדדים ליצירת קצה מחודד.לאחר מכן, בדוק את הקצה המחודד בהספק נמוך תחת מיקרוסקופ דיסקציה. אם הקצה מזלג או מסולסל, השליכו את הסיבים. אפילו עם הרבה תרגול, לכשליש מהסיבים יהיו קצוות מזלגים או מסולסלים.אנחנו פשוט משליכים את הסיבים האלה במקום לנסות לתקן אותם, מכיוון שזה כל כך מהיר וזול למשוך עוד אחד. התכוננו לחרוט את הקצה המחודד על ידי הנחת פיסת סרט מעבדה ליד קצה הקצה, והשאירו את אורך הקצה הרצוי חשוף. כאן נחשפים חמשת המילימטרים האחרונים.הסרט מגן על הסיב מפני חריטה מעל אורך פליטת האור הרצוי. לאחר מכן, קפלו ריבוע קטן של יריעת חיפוי סיליקון קרביד של חמישה מיקרומטר בין האגודל לאצבע. הניחו את קצה הסיב בין שני צידי יריעת החיפוי, וחרטו בעדינות את הסיב בתנועות סיבוביות קטנות.סובב לעתים קרובות את הסיב כך שכל הצדדים ייחרטו באופן שווה. לאחר מכן, הסר כחמישה מילימטרים ממעיל הפוליאתילן מהקצה הנגדי של המאיר באמצעות מסיר תיל בגודל 22. לאחר מכן, חותכים את הקצה הנגדי שטוח בעזרת סכין חמה כדי להחליק את פני השטח.הצמד מחבר בקצה התאורה מול הקצה החרוט. זה מאפשר לתאורה להתחבר לכבל אופטי או לייזר. לאחר מכן, יש ללטש את הקצה הנגדי שטוח עם יריעות חיתוך עדינות יותר ברצף.לאחר מכן, הכנס את הקצה הנגדי השטוח לתוך טבעת נירוסטה בקוטר פנימי של 260 מיקרומטר עד שהוא סומק עם קצה הטבעת. אשר חזותית כי הקצה הנגדי מלוטש בצורה חלקה ואחידה בעזרת מיקרוסקופ סיבים. הדביקו את הטבעת אנכית על קצה השולחן כשהפתח הקטן יותר של הטבעת פונה כלפי מטה.לאחר מכן, מלאו מזרק מיליליטר אחד באפוקסי פלסטיק והצמידו למזרק, מחט קהה בגודל 18. לאחר מכן, השתמש במחט כדי למרוח אפוקסי לתוך הטבעת. מלאו את הטבעת לחלוטין באפוקסי.הכנס סיבים לטבעת כך שהוא יהיה סומק עם תחתית הטבעת. במידת הצורך, נגב את כל עודפי האפוקסי מהמשטח המלוטש של הסיב עם מגבון רטוב ללא מוך לפני הייבוש. בשלב זה, הכן מיקרו-כונן מגדל לפני כל מפגש בדיקה.לאחר מכן הצמד צינור מנחה בגודל 25 עם קצה משופע למהדק התחתון בכונן. אבטח את תאורת הנפח הגדולה בחלק העליון clamp באותו כונן. מהדק זה מחובר למנוע ההנעה.לאחר מכן, השחילו את תאורת הנפח הגדול דרך צינור ההנחיה במלואו, וודאו שקצה התאורה משתרע מעבר לקצה צינור המנחה. לחלופין, ניתן למרוח סרט מעבדה על הסיב כך שהסרט, ולא הסיב עצמו, מהודק, כדי להגן על הסיב. לאחר מכן, יש להשרות את צינור ההנחיה והתאורה בתמיסה חיטוי לעיקור.הנח רשת מעוקרת בהתאמה אישית עם מרווח חור מילימטר אחד בתוך החדר הנקי, ואבטח אותה בכיוון מוגדר מראש עם הבורג בצד החדר. החזר את התאורה המעוקרת מצינור ההנחיה על ידי משיכת התאורה כלפי מעלה באמצעות מלקחיים קהים סטריליים. קצה המאיר צריך להיות חמישה עד 10 מילימטרים מעל קצה צינור המנחה.הצמד את המיקרו-כונן למחזיק והנח את צינור ההנחיה לתוך חור רשת היעד. לאחר מכן, הורד את שלב המיקרו-כונן עד שצינור ההנחיה נמצא ממש דרך מפלס הדורה. במקביל, הורד את התאורה באופן ידני בעזרת מלקחיים סטריליים.אם יש התנגדות כלשהי, משוך את התאורה חמישה עד 10 מילימטרים, המתן 10 דקות ונסה שוב. אם עדיין יש התנגדות בניסיון השני, החזר את קצה התאורה לתוך צינור המדריך, הורד את צינור ההנחיה 0.25 מילימטרים ונסה שוב. חבר את הטבעת בקצה השני של התאורה למערך האופטי הגדול יותר או ללייזר.נתון זה מראה כי שיעורי השגיאות עלו משמעותית עם התאורה. ותרשימי הרסטר כאן מראים את העיכוב של תאי עצב המשתרעים על פני עובי של 2.5 מילימטר של קליפת המוח. ופוטנציאל השדה המקומי המראה את חפץ האור המשתרע על פני 4.5 מילימטרים.לאחר השליטה, ניתן לבנות תאורה בנפח גדול בטכניקה זו תוך 10 עד 15 דקות, בתוספת זמן ייבוש אפוקסי. הכיול מוסיף עוד חצי שעה בערך, כך שכדי למקסם את היעילות, אנו בדרך כלל מייצרים מספר תאורה בבת אחת. בזמן השתתפות בהליך זה, חשוב לזכור שרבים מהתאורה לא יעמדו בתקני בקרת איכות.זה בסדר. אם הם נכשלים בבדיקת הטיפים, אנו משליכים אותם. אבל אם הם נכשלים בכיול, אנו בדרך כלל מלטשים אותם מחדש וחוזרים על הכיול.לאחר פיתוחה, טכניקה זו סייעה לסלול את הדרך לחוקרים בתחום מדעי המוח להשתמש באופטוגנטיקה כדי לדכא ירי עצבי ולווסת התנהגות אצל פרימטים שאינם אנושיים. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבנות מאיר רקמות בנפח גדול.

large-volume-behaviorally-relevant-illumination-for-optogenetics-non

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

נוירונים בוגרים שנולדו של הנורה חוש הריח יכול להיות נשלט באמצעות optogenetically Channelrhodopsin2-לבטא הזרקת lentiviral בזרם נודדות מקורי ו photostimulation כרונית עם מיניאטורי מושתל LED.

התמרה ויראלי סלקטיבי של נוירונים בוגרים יליד חוש הריח של כרוני In vivo Optogenetic גירוי

הפיתוח האחרון של כלים מדעי המוח המשלבים גנטיקה ואופטיקה, המכונה "optogenetics", מאפשר שליטה על פעילות מעגלים עצבית ברמה חסרת תקדים של רזולוציה מרחב ובזמן. כאן אנו מספקים פרוטוקול לשילוב בהקלטה vivo עם המניפולציה optogenetic של תת קבוצות גנטית מוגדרות של תאי עצב בקליפת המוח פירמידה וsubicular הקדם חזיתית.

שיטה לנאמנות גבוהה בקרת optogenetic של פרט פירמידת נוירונים<em&gt; בvivo</em

אופטוגנטיקה הפכה לכלי רב עוצמה לשימוש בניסויים במדעי המוח ההתנהגותיים. פרוטוקול זה מציע מדריך שלב אחר שלב לתכנון והקמה של מערכות לייזר, ומספק פרוטוקול מלא לביצוע גירויים אופטוגנטיים מרובים ובו זמנית התואמים לרוב פרדיגמות הבדיקות ההתנהגותיות של מכרסמים.

בoptogenetic גירוי vivo של מערכת העצבים המרכזית מכרסם

כאן אנו מתארים את האסטרטגיה שלנו להשגת הקלטות יציבות ומבודדות היטב של יחידה אחת מאינטרנוירונים מעכבים שזוהו בקליפת המוח של העכבר המורדם. תאי עצב המבטאים ChR2 מזוהים על ידי תגובתם לאור כחול. השיטה משתמשת בציוד הקלטה חוץ-תאי סטנדרטי, ומשמשת כחלופה זולה להדמיית סידן או תיקון מונחה חזותית.

מדריך ל בשנת vivo הקלטה חד-יחידה מקליפת המוח המעכבת interneurons המזוהות Optogenetically

פרוטוקול זה מתאר את השלבים וניתוח הנתונים הנדרשים לביצוע מוצלח של הדמיית תהודה מגנטית תפקודית אופטוגנטית (ofMRI). ofMRI היא טכניקה חדשה המשלבת קריאת fMRI בשדה גבוה עם גירוי אופטוגנטי, ומאפשרת מיפוי ספציפי לסוג התא של מעגלים עצביים פונקציונליים והדינמיקה שלהם על פני כל המוח החי.

MRI פונקציונלי optogenetic

כאן, אנו מדגימים תהודה מגנטית (MR)-הסעה מודרך משופרת משלוח (משופר) של וקטורים ויראלי לתוך קליפת המוח כגישה יעילה ומפושטת להשגת ביטוי אלקטרואופטיקה על פני אזורים קורטיקליים גדולים במוחו של מקוק.

הסעה משופר משלוח אלקטרואופטיקה Adeno-וקטור ויראלי הקשורים לקליפת מקוק רזוס תחת הדרכה של תמונות MRI מקוונות

עם מניפולציה אופטוגנטית של אוכלוסיות עצביות ספציפיות או אזורים במוח, התנהגות ניתן לשנות עם רזולוציה זמנית ומרחבית גבוהה בבעלי חיים נעים בחופשיות. באמצעות כלים אופטוגנטיים שונים בשילוב עם סיבים אופטיים מושתלים כרונית, ניתן לבצע מגוון של אפנון עצבי ובדיקות התנהגותיות.

מניפולציה אופטוגנטית של פעילות עצבית לווסת את ההתנהגות בעכברים נעים בחופשיות

השיטה המתוארת להלן נועדה לספק פרוטוקול מקיף להכנת נוירוכירורגיה יונקים לא אנושיים (NHP) באמצעות שילוב חדשני של שיטות הדפסה תלת מימדיות (תלת מימד) וחילוץ נתוני MRI.

ארגז כלים מבוסס MRI לתכנון נוירוכירורגי בפרימטים לא אנושיים

כפי שמיושם כיום, אופטוגנטיקה בפרימטים שאינם אנושיים דורשת הזרקה של וקטורים נגיפיים למוח. שיטת הזרקה אופטימלית צריכה להיות אמינה, ועבור יישומים רבים, מסוגלת להתמקד באתרים בודדים בעלי עומק שרירותי המזוהים בקלות ובאופן חד משמעי בהיסטולוגיה שלאחר המוות. שיטת הזרקה עם תכונות אלה מוצגת.

זריקות של וקטורים AAV לאופטוגנטיקה במוח פרימטים מורדם וער המתנהג באופן לא אנושי

אור ביולומינציה הנפלט על ידי אנזים לוציפראז המחמצן מצע של מולקולה קטנה, ניתן לרתום לוציפרין כדי להפעיל חלבונים פוטו-חושיים, ובכך להוסיף ממד נוסף לגירוי האור ולאפשר מניפולציה של שפע של פונקציות בתיווך אור בתאים על פני קשקשים זמניים ומרחביים.

אופטוגנטיקה ביולומינסנטית 2.0: רתימת ביולומינציה להפעלת חלבונים פוטו-חושיים במבחנה וב-Vivo

מאמר זה מתאר תהליכים אוטומטיים לתכנון נוירוכירורגי של פרימטים לא אנושיים בהתבסס על סריקות דימות תהודה מגנטית (MRI). טכניקות אלה משתמשות בשלבים פרוצדורליים בפלטפורמות תכנות ועיצוב כדי לתמוך בתכנון שתלים מותאם אישית עבור NHPs. לאחר מכן ניתן לאשר את תוקפו של כל רכיב באמצעות מודלים אנטומיים תלת-ממדיים (תלת-ממדיים) מודפסים בגודל טבעי.

ארגז כלים לתכנון שתלים עצביים עבור פרימטים לא אנושיים

למד לבנות מואר נפח גדול לאופטוגנטיקה בפרימטים לא-אנושיים. שיטה זו מאפשרת מניפולציה של אזורי מוח נרחבים עם נזק מינימלי לרקמה, ותורמת להבנת תפקודי מוח ומחקר רפואי מתקדם.

נפח גדול, תאורה בהתנהגותו רלוונטיות עבור Optogenetics אנושיות פרימטים

גלה סרטונים נוספים