큰 볼륨, 비 인간 영장류에서 Optogenetics에 대 한 행동-관련 조명

Leah C Acker; Erica N. Pino; Edward S. Boyden; Robert Desimone

doi:10.3791/56330

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방법 논문

큰 볼륨, 비 인간 영장류에서 Optogenetics에 대 한 행동-관련 조명

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DOI:

10.3791/56330

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2017년 10월 3일

Leah C Acker¹^,²^,³ , Erica N. Pino¹^,⁴^,⁵ , Edward S. Boyden¹^,⁶^,⁷ , Robert Desimone¹^,⁷

¹McGovern Institute, Massachusetts Institute of Technology, ²Harvard-MIT Division of Heath Sciences and Technology, ³Department of Anesthesiology, Duke University Medical Center, ⁴Department of Biology, Massachusetts Institute of Technology, ⁵Division of Pharmacoengineering and Molecular Pharmaceutics, UNC Eshelman School of Pharmacy, University of North Carolina at Chapel Hill, ⁶Media Lab and Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, ⁷Department of Brain and Cognitive Sciences, Massachusetts Institute of Technology

이 논문에서

요약

최소한의 직경이 큰 볼륨에 빛을 전달 하기 위한 조직 침투 조명 기 구축 프로토콜 제공 됩니다.

초록

이 프로토콜 비 인간 영장류 뇌에서 optogenetic 조작에 대 한 개발 된 대규모 조명 기를 설명 합니다. 조명 기는 에칭 팁, 수정 된 플라스틱 광섬유 발광 표면적은 > 100 종래의 섬유의 x. 큰 볼륨 조명 기의 건설을 설명, 뿐만 아니라이 프로토콜도 빛을 분배를 보장 하는 데 사용 하는 품질 관리 교정을 자세히 설명 합니다. 또한,이 프로토콜 삽입 하 고 제거 하는 큰 볼륨 조명에 대 한 기술을 설명 합니다. 표면 기도 하 고 깊은 구조를 조명 수 있습니다. 이 큰 볼륨 조명 기, 전극에 물리적으로 결합 될 필요는 없습니다 그리고 플라스틱, 유리 하지는 조명 때문에 그것은 것입니다 단순히 구 부 상황에서 전통적인 광학 섬유 깨지는 것 이다 때. 이 조명 기는 기존의 광섬유 보다 큰 침투 손상으로 행동-관련 조직 볼륨 (≈ 10 m m³) 빛을 제공 한다, 때문에 그것은 비 인간 영장류에서 optogenetics를 사용 하 여 행동 연구를 촉진 한다.

서론

밀리초 정밀, 빛 기반 신경 제어를 허용 하는 Optogenetic 도구 기능 생리학 및 설치류 및 무척 추 동물 행동 연구에 널리 사용 됩니다. 그러나, 기술 과제는 설치류 뇌 ¹보다 큰 x 볼륨 ~ 100 비 인간 영장류 뇌에서 optogenetics의 사용을 제한 했다.

비 인간 영장류에서 optogenetics 연구를 촉진 하는 조명 기 두 경쟁 목표를 해결 하도록 설계 되었습니다: 큰 볼륨 조명 및 최소한의 침투 손상. 이러한 우려 중 하나는 주소 이전 하려고 다른 비싼에 왔습니다. 번들 섬유 조명 더 큰 볼륨의 하지만 증가 직경, 및, 따라서, 손상²^,³. 테이퍼 유리 섬유 하지만 좁게 초점 빛을 발광 표면 침투 손상을 감소 < 100 µ m² ⁴^,⁵. 외부 뇌 경질에 창문을 통해 침투 손상의 도전 circumvents 조명과 큰 볼륨 조명, 대 한 수 있지만 몇 가지 피상적인 뇌 분야⁶만 사용할 수 있습니다.