Name: 뉴런의 사진 자극에 저렴한 LED 배열을 사용하여 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-11-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 40 s
Description: 배우세요 저렴한 LED 배열을 사용하여 뇌 조각에서 성체 신경 발생을 연구하는 광유전학 방법을. 이 기술은 patch clamp 현미경에 쉽게 장착하여 성체 신경 세포의 활동을 정밀하게 제어할 수 있습니다.

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

이 작품은 &quot;ERA - NET 신경 세포의 프레임에있는 생명 보험 회사&quot;AG2R 라 Mondiale &quot;가르슈 DES Neurosciences 드 파리 (ENP), 회사 직원 Nationale 드 라 공들인&quot;ANR - 09 - NEUR - 004 &quot;에 의해 지원되었다 &quot;유럽위원회, 그리고 파스퇴르 재단 FP7 프로그램의. ㅁ 와그너는 Letten 재단에 의해 지원되었다.

1. 광학 보정 : 측정 LED 전원 <ol><li> 적극적으로 collimating 렌즈에 팬 부착이 LED / 방열판의 aparatus에 의해 냉각 방열판에 LED 배열을 연결합니다. </li><li> LED / 히트싱크 / 팬 / 렌즈 장치와 brightfield 조명에 사용되는 램프를 교체하십시오. 이 장치는 조심스럽게 collimated LED 광선은 콘덴서 렌즈를 향해 직선 광 경로를 따라 여행 있도록 배치해야합니다. 히트싱크 / 팬 제대로 시스템의 공통 접지에 접지되어 있는지 확인하십시오. </li><li> 현재의 신속하고 사각형 펄스를 줄 수있는 전원 공급 장치와 LED 배열을 드라이브. 이 전원 공급 장치는 펄스 발생기에서 발생하는 5V TTL 펄스에 의해 제어 수 있습니다. </li><li> 필드 다이아 프램과 condensor 렌즈 사이에 정의된 빛의 경로를 따라 센터는 collimated 빔. 이상적으로, LED 광선은 약간 완전히 오픈 필드 다이어프램을 너무 많이 넣다 것입니다. 일반적으로, 더 단단히 collimated LED 빔 덜이 조리개를 채울 것이며, mor을 생산합니다균일의 비용으로 전자 파워. 우리의 설정에 우리는 consenser 다이어프램에의 활용 비행기에서 LED 배열의 약간 확장된 이미지를 투영 collimating 렌즈를 선택하여 빛을 균일 증가했습니다. </li><li> 필드 다이아 프램 (광원에 가장 가까운 다이아 프램)의 이미지가 슬라이스 챔버 (그림 1)에 초점을 맞추고 있습니다 있도록 콘덴서를 집중하여 쾰러 조명을 얻을 수 있습니다. 렌즈 종이의 얇은 조직은 다른 깊이에있는 필드 다이아 프램의 초점을 맞춘 이미지를 시각화하기 위해 프로젝션 스크린의 역할을 수행할 수 있습니다. </li><li> 불투명 재료로 알려진 직경 pinholes 일련의 드릴. 광 파워 미터의 센서를 통해 이러한 작은 pinholes 중 하나를 놓으십시오. 그것이 최대 읽기를 제공하기 전까지 단순히 전원 측정기를 이동하여 필드 다이아 프램의 초점을 맞춘 이미지 위에 표본 무대와 센터의 전원 측정기 전원 측정기를 놓습니다. 이 위치에 접사 전원 측정기. </li><li> 완벽하게 모든 apertures (aperature 다이어프램과를 엽니다분야 다이어프램). 체계적으로 광학 lightpath에 상대적으로 첨부된 슬라이스 챔버 / 파워 미터를 이동하고 조명 지역 광 전력의 균일을 계산합니다. 시스템의 균일 계획을 작성할 수 있습니다. 현미경이 제대로 목표의 초점을 중심 쾰러 조명과 함께 설치하는 경우, 최대 전력 직접 목표 아래 있어야하고,이 초점 이외의 지역은 지금 균일 계획에 따라 전력 알려진 금액을 받으실 수 있습니다. </li><li> 핀홀의 각 크기, 광학 전력 대 핀홀 면적의 표준 곡선을 빌드합니다. LED 배열 전류 입력을 조정하여 여러 전력 레벨에서이 곡선을 생산하고 각 곡선에서 mm2 당 전력을 계산합니다. LED 배열 패치 광학 사용하는 경우, 빛이 패치 조명 아래에서 전염이 얼마나 알고 패치 (콘덴서, pinholes 및 필터)에 필요한 광학 요소를 소개했는지 확인하십시오. </li><li> 의 전원 측정기를 내리고수은 램프가 켜져 때 목표를 얼굴, 470nm에서 조명의 강도를 계산합니다. </li><li> 실로 살아있는 슬라이스를 추가하고, 산란 뇌 조직을 통해 전달 빛을 전력을 결정하는 표준 곡선을 재건. </li></ol> 2. 깔끔히 절차 및 전기 생리학 부품 A : 슬라이스 준비 <ol><li> 마우스를 마취 (60 MG / kg 케타민을 및 2mg/kg Xylazine)와 목을 벨. ;의 혼합물과 함께 부풀어 오른 ~ 310mOsm, 산도 7.4 124 NaCl, 3 KCl, 1.3 MgSO 4, 26 NaHCO 3, 1.25 NaHPO 4, 20 포도당, 2 CaCl 2 : 인공 대뇌 척수에서 두뇌 (ACSF, MM의 해부하다 95 % O2와 5 %는 후각 전구를 손상하지 않도록 돌봐 2 5,1)를 CO. 하나도 에지 (가로 섹션)와 복부 표면 한천에있는 두 개의 반구과 장소를 구분합니다. </li><li> 접착제 vibr에 한천 각 피질 반구의 표면 지느러미atome 척, 천천히 얼음처럼 차가운 ACSF와 함께 목욕을 입력합니다. 300 μm의 섹션에서 복부 표면에서 슬라이스, 예열 (34-36 ° C)에 각 섹션을 전송하는 산소 ACSF, 그들 30~45분에 대한 복구하는 수. </li></ol> 파트 B : 스파이크에 대한 임계값의 루스 패치 측정 <ol start="3"><li> 30 분 동안 실내 온도에 조각을 가져갈 후, 부드럽게 산소 ACSF의 지속적인 재관류 아래 현미경 챔버의 기록 챔버에서 슬라이스를 배치합니다. 지나치게 ChR2 감염된 신경을 자극 위험, EYFP - ChR2의 존재는 epifluorescence (그림 2A)에서 확인할 수 있습니다 </li><li> 피펫 풀러 (셔터 P - 97)에 유리 전극을 당기세요. ACSF이 전극을 입력합니다. ACSF 목욕에 배치하면 끝 저항은 70-10 MOhms 사이 여야합니다. </li><li> 형광등 조명 아래에서 성숙한 형태로 슬라이스 건강한 ChR2 - EYFP 신경 세포에서 찾습니다. 또한 패치 광학에서이 신경 세포의 소마를 찾습니다. </li><li> 전극 팁 통과 밝은 긍정적인 압력을 통해 확인된 형광 뉴런쪽으로 패치 전극을 낮춥니다. 막 연락이 이루어질 때, 신속하게 긍정적인 압력을 풀어 팁을 통해 흡입의 작고 간단한 금액을 적용합니다. 기가 - 옴 시일이 플라즈마 막과 전극 패치의 벽 사이에하여야한다. </li><li> 기가 - 인감은 측정 지역 현장 잠재력을 생산해야하는 전극이 충분히 형광등 신경 요동 치고 활동에 가까운 경우, 형성했다. 없다고해도 빛의 여러 복용을 깜박하여이 신경 세포에 ChR2을 활성화합니다. 광 선량은 LED 전원 및 기간 모두의 함수이기 때문에, 많은 빛이 여러 권력 및 기간이 있습니다 (그림 2B)에서 실천 가능성을 연상하는 데 필요한 방법을 계산합니다. 급상승은 수은 램프 조명 아래에서 발생하는 얼마나 많은도 관찰합니다. </li></ol> 3. 대표 결과 : 우리의 현미경에 (올림푸스 BX51WI), 우리 LED가 나는 것입니다이 apertures과 콘덴서 렌즈와 n은 라인, 따라서 공장 설치된 아크 램프의 원래 lightpath을 유지. 필드 다이아 프램과 aperature 다이어프램을 모두 닫아, 우리는 패치 클램프 레코딩 (그림의 1B)에 대한 brightfield 대비가 충분 얻을 수 있습니다. 모든 diaphragms과 완벽하게 우리가 channelrhodopsin 활성화 (그림 1A)에 대한 최대의 조명 전원 슬라이스 노출 엽니다. 우리의 현미경에서이 패치 구성 (4.1 μW / mm 2 대 6.88 MW / mm 2) 최대 전체 필드 밀도보다 크기의 약 세 주문 낮은 광 밀도를 생산하고 있습니다. 한 성인 태어나 ChR2 - EYFP은 과립 세포를 표현하는 것을 나타냅니다 우리는 주동이의 철새 스트림 (그림 2A)에서 느슨한 - 패치 녹음에 neuroblasts 마이 그 레이션의 lentiviral 감염 이후 성인 태어난 후각 망울의 과립과 periglomerular의 뉴런 주의 강력한 상표를 참조하십시오 맥심에서 5 MS의 자극음 전력 (6.88 MW / mm 2) (그림 2B) 요동 치고 연상하기에 충분합니다. 표현 수준이 세포 사이에 차이가 있기 때문에, 스파이크에 대한 임계값을 전달 빛의 양은 다를 수 있으며 관심있는 각 세포 유형에 대한 통계 설명한다. <img src="/files/ftp_upload/3379/3379fig1.jpg" alt="그림 1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 1"> 그림 1. 전체 분야 photostimulation 및 패치 - 클램프 슬라이스 전기 생리학에 대한 배열 설정을 이끌었습니다. channelrhodopsin를 활성화하려면 (ChR2) 우리는 오픈 뒤로 apertures 및 콘덴서 광학 (A)을 통해 collimated 광선을 프로젝트. 이 구성은 완전히 필드 다이어프램을 폐쇄하고 필드 다이아 프램의 modulating 폭 (B)에 의해 높은 대비 패치 광학으로 변경할 수 있습니다. 약어 : A. 팬, B.의 히트싱크, C. LED 배열, D. collimating 렌즈, E. 거울, F. 필드 다이어프램, G. 조리개 다이어프램, H. 콘덴서 렌즈, 난 SAmple 단계, J. 객관적. <img src="/files/ftp_upload/3379/3379fig2.jpg" alt="그림 2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 2"> 그림 2. 패치 클램프 및 전체 필드 photostimulation에 대한 후각 망울의 300μm 수평 슬라이스 (A)의 이미지. ChR2 - EYFP을 표현 Lentivirally 감염된 성인 출생 과립 세포는 후각 망울의 핵심에서 발산 볼 수 있습니다. 급상승 연상하는 데 필요한 빛을 복용량은 LED 플래시 (B)의 기간을 늘려 찾을 수 있습니다. 이 과립 세포에 대한 임계값은 전체 LED 강도 (2.43mW/mm 2)에서 5ms되었습니다. 규모 (A) = 500μm, (B) = 50ms 규모.

<ol><li>Nissant, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+neurogenesis+promotes+synaptic+plasticity+in+the+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Adult neurogenesis promotes synaptic plasticity in the olfactory bulb.</a> Nature Neuroscience. 12, 728-730 (2009).</li>
<li>Apicella, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pyramidal+Cells+in+Piriform+Cortex+Receive+Convergent+Input+from+Distinct+Olfactory+Bulb+Glomeruli%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Pyramidal Cells in Piriform Cortex Receive Convergent Input from Distinct Olfactory Bulb Glomeruli.</a> Journal of Neuroscience. 30, 14255-14260 (2010).</li>
<li>Boyden, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((genetically+targeted+optical+control+of+neural+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">genetically targeted optical control of neural activity.</a> Nature. 8, 1263-1263 (2005).</li>
<li>Bardy, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((where+new+inhibitory+neurons+release+neurotransmitters+in+the+adult+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">where new inhibitory neurons release neurotransmitters in the adult olfactory bulb.</a> The Journal of Neuroscience. 30, 17023-17034 (2010).</li>
<li>Grubb, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+maturation+of+the+first+synapse+in+olfaction%3A+development+and+adult+neurogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Functional maturation of the first synapse in olfaction: development and adult neurogenesis.</a> The Journal of neuroscience. 28, 2919-2932 (2008).</li>
<li>Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circuit-breakers%3A+optical+technologies+for+probing+neural+signals+and+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+reviews.+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Circuit-breakers: optical technologies for probing neural signals and systems.</a> Nature reviews. Neuroscience. 8, 577-581 (2007).</li>
<li>Grossman, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-site+optical+excitation+using+ChR2+and+micro-LED+array%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neural+engineering%22%5BJournal%5D)">Multi-site optical excitation using ChR2 and micro-LED array.</a> Journal of neural engineering. 7, 16004-16004 (2010).</li>
<li>Dhawale, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-redundant+odor+coding+by+sister+mitral+cells+revealed+by+light+addressable+glomeruli+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Non-redundant odor coding by sister mitral cells revealed by light addressable glomeruli in the mouse.</a> Nature neuroscience. 13, 1404-1412 (2010).</li>
<li>Weick, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+control+of+transplantable+human+ESC-derived+neurons+via+optogenetic+targeting%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+cells%22%5BJournal%5D)">Functional control of transplantable human ESC-derived neurons via optogenetic targeting.</a> Stem cells. 28, 2008-2016 (2010).</li>
<li>Toni, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurons+born+in+the+adult+dentate+gyrus+form+functional+synapses+with+target+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neurons born in the adult dentate gyrus form functional synapses with target cells.</a> Nature Neuroscience. 11, 901-907 (2008).</li>
<li>Grubb, M. S., Burrone, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Channelrhodopsin-2+Localised+to+the+Axon+Initial+Segment%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Channelrhodopsin-2 Localised to the Axon Initial Segment.</a> PLoS ONE. 5, e13761-e13761 Forthcoming.</li>
<li>Tye, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amygdala+circuitry+mediating+reversible+and+bidirectional+control+of+anxiety%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Amygdala circuitry mediating reversible and bidirectional control of anxiety.</a> Nature. 471, 358-362 (2011).</li>
</ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

최근 몇 년 동안은 신경 과학 연구 6 optogenetic 도구의 인기가 폭발을 보았다. 결과적으로, 이러한 새 도구를 사용하여 시작하고자하는 실험실에 대한 항목의 장벽을 낮출 점점 더 중요합니다. 여기서 우리는 channelrhodopsin - 표현 뉴런의 전체 필드 광 자극을 할 수 있도록 기존 패치 - 클램프 장비의 간단하고 저렴한 비용 retrofitting 및 교정을 실시하는 방법을 설명합니다. 특히, 우리는 특별히 빛으로 새로 태어난 뉴런을 제어하는​​ 후각 망울의 성인 neurogenesis의 연구에이 기술을 적용할 수 있습니다. 우리는 LED 광원이 ChR2 활성화에 충분한 전력을 생산하는지 확인하고, 쉽게 뉴런에게 주어진 빛을 복용량을 조절하는 방법을 본질적으로 빠른 ON / LED가 속도에서 입증하는 방법을 보여줍니다. 저희 연구소가 성공적으로이 기술을 사용한 반면, 빛의 각 w의 통제 복용에 신경을 노출하는 다른 방법있다ith 자신의 ...

<table><tbody><tr><td>케타민(Ketamine)</td><td>Imalg&amp;#232;ne 1000</td><td></td><td>100 mg/ml</td></tr><tr><td>자일라진(Xylazine)</td><td>Rompun</td><td></td><td>2%</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5886</td><td>&amp;amp;nbps;</td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5405</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M1880</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5761</td><td></td></tr><tr><td>NaHPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5011</td><td></td></tr><tr><td>포도당(Glucose)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G7021</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C7902</td><td></td></tr><tr><td>아가로스(Agarose)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9539</td><td></td></tr><tr><td>피펫 풀러(Pipette Puller)</td><td>Sutter Instrument Co.</td><td></td><td>P-97</td></tr><tr><td>유리 모세관(Glass Capillaries)</td><td>Harvard Apparatus</td><td>GC150T-10</td><td>1.5 mm O.D./1.17 mm I.D.</td></tr><tr><td>LED 어레이(LED array)</td><td>Bridgelux</td><td>BXRA-C2000</td><td></td></tr><tr><td>콜리메이팅 렌즈(Collimating lens)</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>LEDC1</td><td>40 mm 빔 직경</td></tr><tr><td>전원 공급 장치(Power supply)</td><td>A1W Electronik</td><td>HKO2800</td><td>2.8 amp</td></tr><tr><td>광출력계(Optical power meter)</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>PM 100</td><td></td></tr><tr><td>방열판(Heatsink)</td><td>Thermaltake</td><td>A1838</td><td>Silent Boost K8</td></tr><tr><td>냉각팬(Fan)</td><td>Thermaltake</td><td>A1838</td><td>Silent Boost K8</td></tr><tr><td>바이브라톰(Vibratome)</td><td>Leica Microsystems</td><td>VT1200S</td><td></td></tr></tbody></table>

뉴런의 사진 자극에 저렴한 led 배열을 사용하여

Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons

표준 슬라이스 전기 생리학은 연구자가 전기 또는 약리 조작 1,2에 대한 응답으로 단일 세포의 전기적 반응을 기록하여 신경 회로의 개별 구성 요소를 프로브 수 있습니다. 광학 유전자 타겟으로 뉴런을 (optogenetics) 제어 방법의 발명과 함께, 연구자들은 이제 표준 슬라이스 준비 뉴런의 특정 그룹을 제어할의 전례없는 수준을했습니다. 특히, channelrhodopsin - 2 (ChR2) 감광성의 연구자들이 빛을 3,4과 뉴런을 활성화 할 수 있습니다. 표준 슬라이스 전기 생리학과 ChR2의 LED 기반 photostimulation주의 교정을 결합함으로써, 우리는보다 세부와 후각 망울, 후각 시스템의 첫 번째 중앙 릴레이에 성인 태어나 interneurons의 역할을 탐침 수 있습니다. 성인에서 태어난 뉴런에 특별히 ChR2 - YFP의 바이러스 표현을 사용하여, 우리는 선택 이전의 환경에서 젊은 성인에서 태어난 뉴런을 제어할 수 있습니다D 성숙한 뉴런. 우리 광학 제어는 간단하고 저렴한 LED 시스템을 사용하고, 우리는이 시스템이 더 많은 햇빛이 하나의 뉴런의 활동을 급상승 연상하는 데 필요한 방법을 이해 조정 할 수있는 방법을 보여줍니다. 따라서, 파란색 빛을 짧은 깜박 원격 ChR2 - transduced 신생아 세포의 발사 패턴을 제어할 수 있습니다.

ChR2을 표현 성인에서 태어난 뉴런은 후각 신경 회로의 기능들에 대한 그들의 기여를 검토하기 위해 슬라이스 electrophysiological 준비로 조작할 수 있습니다.

뉴런의 사진 자극에 저렴한 LED 배열을 사용하여

표준 슬라이스 전기생리학을 통해 연구자들은 단일 ...의 전기적 반응을 기록함으로써 신경 회로의 개별 구성 요소를 조사할 수 있었습니다.

이 절차의 목적은 뇌 절편 내의 신경 활동을 조절하기 위해 LED 어레이를 준비하고 원격으로 조작하는 것입니다. 이는 channel REDSIN two가 발현된 뉴런을 가진 동물의 in vitro 절편을 사용하고, 현미경과 LED 어레이를 함께 사용하여 해당 뉴런들을 활성화함으로써 수행됩니다. 본 영상에서는 절편 챔버에 알려진 강도의 빛을 전달하기 위해 LED와 현미경을 보정하는 방법을 다룹니다.이 설정을 통해 채널 2를 발현하는 뉴런의 활성화 임계값을 채널 옵신 2 발현 뉴런의 광범위한 자극을 통한 빛 자극에 반응하여 정확하게 측정할 수 있습니다. 이 기술은 대규모 뉴런 집단을 시간적으로 정밀하게 광학적으로 제어할 수 있게 해줍니다. 레이저나 셔터 기반 방식을 포함한 기존의 광유전학적 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은 비용이 매우 저렴하며 기존의 패치 클램프 현미경에 쉽게 장착할 수 있다는 점입니다.이 방법은 활동이 새로운 뉴런의 성인 뇌 통합 과정에 어떤 영향을 미치는지 등 성인 신경 발생 분야의 핵심 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술은 기존 신경 회로로 통합되는 성인 생성 뉴런의 활동을 정밀하게 시간적으로 제어할 수 있으므로, 성인 신경 줄기 세포에 기반한 치료법이나 진단법으로 응용 범위가 확장될 수 있습니다. 본 방법은 성인 신경 발생의 기능적 결과에 대한 통찰을 제공할 뿐만 아니라, 모든 인비트로(in vitro) 준비물에서도 수행 가능합니다.채널 채택 발현 뉴런을 포함하는 과정. 먼저 원하는 파장에서 최대 출력을 내는 LED 어레이를 선택하십시오. 또한, 최대 전류 정격이 높은 어레이를 선택하십시오. LED 어레이를 현미경에 통합하십시오.먼저 방열판의 효율을 높이기 위해 서멀 페이스트를 사용하여 LED 어레이를 히트싱크 팬에 부착합니다. 그런 다음, 렌즈 어셈블리에서 저전력 기본 LED를 제거하고 고전력 LED를 렌즈에 고정합니다. 이제 조립된 LED 장치로 명시야 램프를 교체하고, 팬이 시스템의 공통 접지에 확실하게 접지되었는지 확인합니다.LED 어레이를 세심하게 배치하여 조명이 대물렌즈와 일직선이 되도록 해야 합니다. 콘덴서를 조절하여 필드 다이아프램의 상이 슬라이스 챔버에 초점이 맞고 대물렌즈의 광학 경로 아래에 중심이 오도록 하여 쾰러 조명(Kohler illumination)을 구현하십시오. 얇은 렌즈 페이퍼 조직을 사용하면 다른 깊이에서 후방 개구부의 상에 초점

using-affordable-led-arrays-for-photo-stimulation-of-neurons

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

후각 망울의 성인에서 태어난 뉴런은 optogenetically Channelrhodopsin2 - 표현 이식 미니어처와 함께 주동이의 철새 스트림과 만성 photostimulation에서 lentiviral 주사를 LED를 사용하여 조절할 수 있습니다.

만성에 대한 성인 태어나 강한 뉴런의 선택 바이러스성 전달 생체내에 Optogenetic의 자극

이 비디오는 생쥐의 급성 편도체 뇌 절편을 사용하여 내측 전전두엽 피질(mPFC)과 편도체 뉴런 사이의 시냅스 연결성을 분석하는 절차를 보여줍니다. 이 마우스의 mPFC 뉴런은 형광 단백질에 융합된 채널로돕신을 발현합니다. 채널로돕신은 광 활성화 시 mPFC 뉴런에서 이온 유입 및 활동 전위 생성을 촉진합니다. 결과적으로, mPFC 뉴런은 시냅스후 편도체 뉴런에 결합하는 신경전달물질을 방출하여 mPFC-편도체 연결성을 시각화하기 위해 기록된 시냅스후 전류를 트리거합니다.

Visualization and Mapping of Neuronal Pathways in an Amygdala Brain Slice(편도체 뇌 절편에서 신경 경로의 시각화 및 매핑)

유전학과 광학을 결합 신경 과학 도구의 최근 개발, 공간 및 시간 해상도의 전례없는 수준의 신경 회로의 활동을 제어 할 수 있습니다, "optogenetics"라고. 여기에서 우리는 전두엽 피질과 subicular 피라미드 뉴런의 유전 정의 된 부분 집합의 optogenetic 조작과 생체 녹화에 통합하기위한 프로토콜을 제공합니다.

개별 피라미드 뉴런의 고 충실도 Optogenetic 제어하는​​ 방법<em&gt; 생체 내</em

여기에서는 마취된 마우스 피질에서 확인된 억제성 중간뉴런으로부터 안정적이고 잘 격리된 단일 단위 기록을 얻기 위한 전략을 설명합니다. ChR2를 발현하는 뉴런은 청색광에 대한 반응으로 식별됩니다. 이 방법은 표준 세포 외 기록 장비를 사용하며 칼슘 이미징 또는 시각적 유도 패치에 대한 저렴한 대안으로 사용됩니다.

에 가이드 생체 단일 단위 기록

유도만능줄기세포(iPSC), 일차 피질 뉴런 및 성상세포에서 유래한 뉴런으로 구성된 공동 배양 시스템을 생성하는 프로토콜에 대해 설명합니다. 이 공동 배양 시스템을 통해 새로운 iPSC 유래 뉴런과 채널로돕신-2를 발현하는 기존 피질 뉴런 사이의 시냅스 접촉 및 회로 형성을 감지할 수 있습니다.

공동 문화 시스템에 신경 연결의 형성을 평가하기위한 Optogenetic 접근

유기 반도체 폴리머의 사용을 기반으로 가시광선으로 체외 세포 배양 전기 활성을 자극하는 방법이 설명됩니다.

공액 고분자에 의해 세포를 전기적 활동을 생활의 광 제어

여기에서는 배양 또는 생체 내에서 뉴런에서 발현되는 표적 뉴런 단백질에 광반응성 비천연 아미노산을 유전적으로 암호화하여 짧은 광 펄스로 뉴런 단백질을 선택적으로 활성화하는 절차를 제시합니다.

뉴런의 유전자 인코딩 된 부 자연스러운 아미노산을 사용하여 신경 세포 단백질의 광 제어

중심부에 위치한 분자 이벤트는 기관의 전기 및 수축 기능을 조정. 여기에 제시된 지역 필드 형광 현미경 기술의 집합은 그대로 마음에 휴대 변수의 기록을 할 수 있습니다. 심장 기능을 정의하는 메커니즘을 확인하면 마음이 병적 인 상황에서 어떻게 작동하는지 이해에 중요하다.

지역 필드 형광 현미경 : 본래 마음의 세포 신호 이미징

이 프로토콜은 PhyB 및 PIF3를 사용하여 적색광 및 원적외선으로 유전자 발현을 제어하기 위한 광유전학적 실험을 수행하는 방법을 설명합니다. 간단하고 유연한 조명 시스템을 구축하기 위한 단계별 지침이 포함되어 있어 컴퓨터로 유전자 발현 또는 기타 광유전학을 제어할 수 있습니다.

광유전학 실험을 위한 간단하고 다양한 조명 시스템 구축

여기에서는 광 전달을위한 광섬유와 신경 기록을위한 전극 어레이가있는 옵트로드 시스템의 제조 방법을 제시합니다. 채널로돕신-2를 발현하는 트랜스제닉 마우스를 이용한 생체내 실험은 광유전학적 자극 및 전기생리학적 기록을 동시에 위한 시스템의 실현가능성을 보여준다.

동시 광유전학적 변조 및 전기 신경 기록을 위한 광섬유 어레이

최근 통증 연구의 발전은 녹색 발광 다이오드(GLED)를 비약물적 치료법으로 사용하는 광신경조절의 잠재력을 강조합니다. GLED는 통증 경로를 조절하여 효과적인 통증 완화를 제공합니다. 이 논문은 GLED 노출 프로토콜을 표준화 및 개선하여 연구 전반에 걸쳐 일관성을 개선하고 이 요법의 임상 적용을 발전시키는 것을 목표로 합니다.

통증 관리에서 녹색 발광 다이오드의 역할을 평가하기 위한 광신경조절 기법 최적화

배우세요 저렴한 LED 배열을 사용하여 뇌 조각에서 성체 신경 발생을 연구하는 광유전학 방법을. 이 기술은 patch clamp 현미경에 쉽게 장착하여 성체 신경 세포의 활동을 정밀하게 제어할 수 있습니다.

뉴런의 사진 자극에 저렴한 LED 배열을 사용하여

더 많은 동영상 탐색