Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Gayathri Nattar Ranganathan; Helmut J. Koester

doi:10.3791/4052

JoVE Journal
Neuroscience

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Neuroscience

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

単一セルと単スパイク分解能で閾値上神経活動の光記録

Full Text

12,379 Views

08:48 min

September 5, 2012

DOI: 10.3791/4052-v

Gayathri Nattar Ranganathan¹, Helmut J. Koester¹

¹Section of Neurobiology, Center for Learning and Memory,The University of Texas at Austin

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

皮質機能は、多数のニューロン集団のレベルで発生するので、脊椎動物の中枢神経系の機能を理解することは、多くのニューロンからの記録が必要になります。ここでは、単一セルと単スパイク解像度、ディザリングされたランダムアクセスのスキャンと閾値上の神経活動を記録する光学的方法を説明します。この方法は、高時間分解能で、最大100からニューロンに蛍光体のカルシウムシグナルを記録します。最尤アルゴリズムは、体蛍光カルシウムシグナルから基礎閾値上神経活動をdeconvolves。この方法は、確実に高い検出効率と誤検知率の低さとスパイクを検出し、神経集団を研究するために使用することができます

FollowMe実験の全体的な目標は、多数のニューロンからの神経スパイク活動を記録することです。これは、最初のステップで蛍光顕微鏡を使用して、各活動電位に関連するニューロン体内の細胞内カルシウム濃度の増加を観察することによって達成されます。2光子励起とランダムアクセススキャン原理を使用して、40ニューロン体からのカルシウム蛍光シグナルを高い空間的および時間的分解能で記録します。

2番目のステップでは、デコンボリューションアルゴリズムを使用して、蛍光シグナルから正確なスパイクタイミングを抽出します。この手法は、数十のニューロンからのスパイク活動を記録するために使用できます。その後、スパイクデータを使用して、相互情報量、ニューロン集団間のシグナル伝播、または神経相関を測定できます。

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos