Burada bir sanal gerçeklik ortamında davranış sırasında fare korteksin iki foton görüntüleme katılan deneysel işlemleri.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Burada bir sanal gerçeklik ortamında davranış sırasında fare korteksin iki foton görüntüleme katılan deneysel işlemleri.
Bu davranış 1-6 işlemleri sırasında genetik olarak tanımlanmış olan hücrelerin faaliyetinin kronik ölçümü için izin verdiği Son yıllarda, iki foton görüntüleme, nörolojik çok değerli bir araç haline gelmiştir. Burada hayvan bir sanal gerçeklik ortamı gider iken fare kortekste iki foton görüntüleme gerçekleştirmek için yöntemleri tarif. Biz bir aydınlık sanal ortamda bir davrandığını hayvan görüntüleme için anahtar deneysel prosedürlerin yönlerine odaklanmak. Burada adres vardır, bu deney düzeneği ortaya çıkan temel sorunları:, beyin hareket ilgili eserler minimize sanal gerçeklik projeksiyon sistemi ışık sızıntısı en aza indirmek, ve lazer kaynaklı doku hasarı en aza indirmek. Biz de sanal gerçeklik ortamı kontrol etmek ve öğrenci izleme yapmak için örnek yazılım sağlarlar. Bu işlemler ve kaynak ile bu fareler davranmak kullanılmak için geleneksel bir iki-fotonlu mikroskop dönüştürmek mümkün olmalıdır.
(Genetik GCaMP5 7 ya da R-geco 8 ya da OGB veya Fluo4 gibi sentetik boyalar gibi kodlanmış) kalsiyum göstergeleri iki foton görüntüleme farelere 1-6 davranmak nöronal etkinliği ölçmek için bir güçlü bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Yaklaşık 800 um beyin yüzeyinden 9,10 altına kadar yakın bir hareket potansiyeli çözünürlükte hücre yüzlerce aktivitesinin aynı anda ölçüm sağlar. Ayrıca, genetik olarak kodlanmış kalsiyum göstergeleri (GeCIS) kullanılarak nöron faaliyeti kronik 5,11,12 ölçülebilir ve genetik olarak tanımlanmış hücre tiplerinde 13. Hep birlikte, bu yöntem, in vivo nöronal hesaplama çalışmada yeni olanaklar bir çok açmak zamansal ve uzamsal çözünürlük derecesi sağlar.
Cerrahi müdahale görüntüleme için fare beyin ortaya çıkarmak ve etiketlemek için gereklidir. Hücreler tipik olarak, bir rekombinant adeno-ilişkili Vir kullanılarak transfekte edilir GECI teslimat ve bir kafatası pencere için bize (AAV) sistemi beyne optik erişmek için enjeksiyon sitesi üzerinden implante edilir. Bir kafa çubuğu daha sonra iki foton mikroskop altında kafa sabitleme için kafatasına bağlı. Uyanık görüntüleme ile sorunların çoğu hazırlanmasında istikrarsızlıklar kaynaklanır olarak bu adımların tasarım ve uygulama önemlidir. İdeal olarak burada tarif edilen ameliyat sonrası birkaç aya kadar kronik görüntüleme için izin vermelidir.
Iki foton görüntüleme sırasında görsel olarak yönlendirilen davranışını etkinleştirmek için, kafa sabit fare bir sanal gerçeklik ortamı gezinmek için kullanabileceğiniz bir hava destekli küresel koşu bandı, oturur. Yürüme bandı üzerinde fare hareket fare 14,15 çevreleyen toroidal bir ekran üzerinde görüntülenen sanal ortamda hareketine bağlıdır. Bu tür hareketlilik, görsel uyaran ve gözbebeği konumunda gibi davranışsal değişkenler 6 kaydedilebilir.
t "> bir sanal gerçeklik ortamı keşfetmek farelerde kronik iki foton görüntüleme dahil prosedürlerini açıklar hitaben önemli noktalar vardır:. hareket eserler azalma, hafif sızıntı azaltılması, eş zamanlı olarak kaydedilen hücrelerinin sayısının maksimizasyonu ve minimizasyonu fotoğraf hasar. Ayrıca hava destekli koşu bandı, öğrenci takibi, ve sanal gerçeklik ortamı kurma hakkında ayrıntılı bilgi vermektedir. Burada anlatılan prosedürler davranışsal paradigmalar bir potansiyel çeşitli kafa sabit farelerde floresan etiketli hücre popülasyonlarının görüntüleme için kullanılabilir .Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bütün hayvan prosedürleri onaylanmış ve Kanton Basel-Stadt Veteriner Bölümü kurallarına uygun olarak yürütülmüştür.
1.. Donanım ve Yazılım Kurulumu
2. Genetik Kalsiyum Göstergesi ve Pencere İmplant Enjeksiyon
Daha önce Aşağıdaki ilavelerle anlatıldığı gibi bir kalsiyum göstergesi 20 ve kafatası pencere 21'in implantasyonu enjeksiyonu gerçekleştirilir:
3. Deneysel Prosedür
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bir Geci ile etiketlenmiş, hücre popülasyonlarının iki foton kalsiyum görüntülemede görüntü kalitesi, büyük ölçüde kafa penceresi implantın kalitesine bağlıdır. Virüs enjeksiyondan kranial penceresini aşağıdaki iki hafta netlik için kontrol edilmelidir. Herhangi bir granülasyon dokusu veya kemik yeniden büyümesini görebilir (Şekil 1A) olmalıdır. Ayrıca, yüzeysel kan damarlarının model değişmeden kalmalıdır ve damar sınırlarının keskin tanımlanmalıdır. Aynı zamanda, GECI sentezleme de kontrol edilebilir....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Davranış iki foton görüntüleme başarısı için en önemli iki yolla preparatın stabilitesi olan:
Kranial pencere implantasyon cerrahisi çabuk beyne müm...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.
Bu çalışma Biyomedikal Araştırma Friedrich Miescher Enstitüsü, Max Planck Derneği ve İnsan Frontiers Bilim Programı tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Kapak kaymaları (çap = 3-5 mm) | Menzel | pencere implantı | |
| InSight DeepSee lazer | Spectra-Physics | mikroskobu | |
| 12 kHz Rezonans tarayıcı | Cambridge Technology | G1-003-30026 | mikroskop |
| Galvometer | Cambridge Technology | G6215H | mikroskop |
| Sayısallaştırıcı | National Instruments | NI 5772 | mikroskop |
| FPGA | Ulusal Aletler | PXIe 7965R | mikroskop |
| Edinme kartı | Ulusal Aletler | PCIe 6363 | mikroskop |
| Emisyon filtresi 525/50 | Semrock | FF03-525/50-25 | mikroskop |
| Piezo-elektrik z-sürücü | Physikinstrumente | P-726.1CD | mikroskop |
| Piezo-elektrik için Kontrol Cihazı sürücü | Physikinstrumente | E665 LVPZT | mikroskop |
| Objektif 16X, 0.8NA | Nikon | CFI75 | mikroskop |
| Akım amplifikatörü | Femto | DHPCA-100 | mikroskop |
| Fotoçoğaltıcı tüp | Hamamatsu | mikroskop | |
| IR filtresiz USB Kamera | Görüntüleme Kaynağı | DMK22BUC03 | öğrenci takibi |
| Objektif 50 mm | ImagingSource | M5018-MP | göz bebeği takibi |
| Makro adaptör halkaları | ImagingSource | LAexSet | göz bebeği takibi |
| Optik bilgisayar faresi | Logitech | G500 | hareket takibi |
| Strafor top 20 cm | örneğin idee-shop.de | 08797.00.15 | sanal ortam |
| LED projektör | Samsung | SP-F10M | sanal çevre |
| Edinme kartı | National Instruments | NI 6009 | sanal ortam |
| Panda3D oyun motoru | www.panda3d.org | sanal ortam | |
| Python için Numpy | www.scipy.org | sanal ortam | |
| Scipy Python | www.scipy.org | sanal ortam | |
| NI-DAQmx sürücüsü | National Instruments | www.ni.com | sanal ortam |
| Ultrason jeli | Dahlhausen | 5701.0342.10 | görüntüleme |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste