Digitale Micromirror apparaten (DMD) kan genereren complexe patronen in ruimte en tijd om mee te neuronale prikkelbaarheid te controleren. Die relevant zijn voor het ontwerp, de bouw en de exploitatie van het DMD-systemen worden besproken. Een dergelijk systeem kon de demonstratie van niet-lineaire integratie tussen distale dendritische tak punten.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Patroon fotostimulering met Digital Micromirror Apparaten voor het Dendritische Integratie Onderzoek Across Branch Punten
* These authors contributed equally
In dit artikel
Erratum-melding
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Samenvatting
Samenvatting
Licht is een veelzijdige en nauwkeurige manier om neuronale prikkelbaarheid te controleren. De recente invoering van het licht gevoelige effectoren, zoals kanaal-rhodopsine en gekooide neurotransmitters hebben geleid tot belangen in het ontwikkelen van betere middelen om patronen van licht controle in ruimte en tijd die nuttig zijn voor experimentele neurowetenschappen. Een conventionele strategie, werkzaam in confocale en twee-foton microscopie, is aan het licht focus naar een diffractie beperkte plek en vervolgens opeenvolgend scan die enkele plek over de regio van belang. Deze aanpak wordt problematisch als grote gebieden moeten worden gestimuleerd binnen een korte tijd venster, een probleem dat meer van toepassing is op fotostimulatie dan voor de beeldvorming. Een alternatieve strategie is om het project de volledige ruimtelijk patroon op het doel met behulp van een digitaal Micromirror apparaat (DMD). De DMD aanpak is aantrekkelijk omdat de hardware componenten zijn relatief goedkoop en wordt ondersteund door commerciële belangen. Omdat een dergelijk systeem is niet beschikbaar voor rechtop microscopen, bespreken we de kritische punten in de bouw en de exploitatie van een dergelijk systeem DMD. Ook al zullen we in de eerste plaats de bouw van het systeem beschrijft voor UV fotolyse, zullen de wijzigingen voor de bouw van het veel eenvoudiger zichtbare licht voor optogenetic experimenten worden verstrekt. De UV fotolyse systeem werd gebruikt om de experimenten Carryout op een fundamentele vraag in de neurowetenschappen bestuderen, hoe ruimtelijk verdeeld ingangen geïntegreerd in distale dendritische tak punten. De resultaten suggereren dat de integratie kunnen niet-lineair zijn over de tak punten en de supralinearity is grotendeels tot stand door de NMDA-receptoren.
Protocol
Algemene overwegingen bij het ontwerp
Als de golflengte van foto stimulatie is in het zichtbare gebied, zoals voor optogenetic experimenten zal de lay-out van het systeem aanzienlijk eenvoudiger is dan voor UV fotolyse experimenten. Men hoeft alleen maar de aanschaf van een dubbele camera poort module die is verkrijgbaar bij alle van de microscoop bedrijven. De DMD vliegtuig kan worden gepositioneerd op de geconjugeerde beeldvlak van een van de twee camera poorten. Maar in UV fotolyse het licht afkomstig van de DMD moet in worden gebracht door middel van de epi-verlichting pad (Fig. 3A), omdat de beeldvorming buis lens die leidt tot de came....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Het voordeel van DMD gebaseerd fotostimulatie aanpak is het meest zichtbaar voor situaties waarin de doelgroep heeft een relatief groot gebied. Als het doel van belang is zeer klein, zoals een paar dendritische spines, sequentiële scanning confocale en twee-foton systemen zijn waarschijnlijk de betere aanpak zijn. Een belangrijke zwakte van de DMD aanpak is het inefficiënt gebruik van het beschikbare licht. Het grootste deel van het beschikbare licht is per definitie gericht op de OFF spiegels en niet gebruikt.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Geen belangenconflicten verklaard.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door een RO1 van NIH en Merit beoordelingen door de VA Research Service van C.-MT, en een individuele NRSA naar CWL
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Moderne rechtopstaande fluorescentiemicroscoop | |||
| CCD-camera en software voor beeldacquisitie | |||
| Computer en data-acquisitie-/interfacesysteem | |||
| DLP Discovery Developer Kit | |||
| ALP3 USB-interface | |||
| S2 + Optica m/LED | |||
| Dual camera port unit | |||
| 355nm frequentie-getriplede NdVO4 laser (~1 W) | DPSS Laser Inc. | ||
| Laser-shutter Model LS6 | Uniblitz | ||
| Multimode optische vezel en vezelstrekker Model# 915 | Canadian Instrument and Research, Ltd | 100 um core multimode vezel | |
| Multimode vezel-launcher | Oz Optics | ||
| Signaalgenerator | tot 50 kHz | ||
| Straalcollimator | Olympus Corporation | DApo20UV340 | |
| UV-relaislens | Special Optics | #: 54-25-60-355 |
Referenties
- Scanziani, M., Hausser, M. Electrophysiology in the age of light. Nature. 461, 930-939 (2009).
- Tang, C. Photolysis of caged neurotransmitters: Theory and procedures for light delivery. Curr. Prot. Neurosci. , 6.21.1-6.21.12 (2006).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
Erratum
Formal Correction: Erratum: Patterned Photostimulation with Digital Micromirror Devices to Investigate Dendritic Integration Across Branch Points
Posted by JoVE Editors on 3/24/2011. Citeable Link.
null
