Optogenetics is een krachtige tool die het mogelijk maakt voor de manipulatie van neurale activiteit en de studie van netwerkverbindingen in de hersenen. Het implementeren van deze techniek in niet-menselijke primaten (Nhp's) heeft het potentieel om ons begrip van grootschalige neurale berekeningen, cognitie en gedrag in het primaat brein te verbeteren. Hoewel optogenetics met succes is geïmplementeerd in nhp's in de afgelopen jaren1,2,3,4,5,6,7, een uitdaging die onderzoekers worden geconfronteerd met het bereiken van hoge niveaus van expressie in grote hersengebieden in deze dieren. Hier bieden we een efficiënte en vereenvoudigde aanpak om hoge niveaus van optogenetische expressie te bereiken in grote gebieden van de cortex in macaques. Deze techniek heeft een groot potentieel om de huidige optogenetische studies bij deze dieren te verbeteren in combinatie met state-of-the-art opname van8,9 en optische stimulatie10 technologieën.
Convectie verbeterde levering (CED) is een vaste methode voor de levering van farmacologische agentia en andere grote moleculen, waaronder virale vectoren, aan het centrale zenuwstelsel11,12,13. Terwijl conventionele toedienings methoden betrekking hebben op meervoudige infusies met een laag volume verdeeld over kleine hersengebieden, kan CED een bredere en meer gelijkmatige verdeling van de middelen met minder infusies bereiken. Druk-gedreven bulk vloeistofstroom (convectie) tijdens de infusie zorgt voor een breder en uniform verdeelde transductie van het doelweefsel bij het leveren van virale vectoren met CED. In recente studies toonden we de transductie en daaropvolgende optogenetische expressie van grote delen van de primaire motor (M1) en somatosensorische (S1) cortices9 en thalamus14 met behulp van magnetische resonantie (Mr)-geleide CED.
Hier schetsen we het gebruik van CED om optogenetische expressie in grote corticale gebieden te bereiken met slechts een paar corticale injecties.