Name: Bir koku bulutunda gezinen farelerin hipokampusunda kalsiyum sinyallerini kaydeden miniskop (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-20T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 21 s
Description: Öğrenin, farelerde koku bulutunda gezinme sırasında dorsal CA1 hipokampal nöronlarından GCaMP6f kalsiyum sinyallerini miniskopla kaydetme yöntemini. Bu teknik, davranışsal nörobilim ve Alzheimer hastalığı araştırmalarında kullanılır.

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

<meta charset="utf8"></head><body>Miniscope Görüntüleme ile Koku Tüyü Navigasyonu Sırasında Nöronal Aktivitenin Kaydedilmesi

<ol><li>Adoff, M. D., Climer, J. R., Davoudi, H., Marvin, J. S., Looger, L. L., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+organization+of+excitatory+synaptic+input+to+place+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">The functional organization of excitatory synaptic input to place cells.</a> Nat Commun. 12 (1), 3558(2021).</li>
<li>Radvansky, B. A., Oh, J. Y., Climer, J. R., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavior+determines+the+hippocampal+spatial+mapping+of+a+multisensory+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Behavior determines the hippocampal spatial mapping of a multisensory environment.</a> Cell Rep. 36 (5), 109444(2021).</li>
<li>Lewis, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plume+dynamics+structure+the+spatiotemporal+activity+of+mitral%2Ftufted+cell+networks+in+the+mouse+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Plume dynamics structure the spatiotemporal activity of mitral/tufted cell networks in the mouse olfactory bulb.</a> Front Cell Neurosci. 15, 633757(2021).</li>
<li>Findley, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sniff-synchronized%2C+gradient-guided+olfactory+search+by+freely+moving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">Sniff-synchronized, gradient-guided olfactory search by freely moving mice.</a> ELife. 10, e58523(2021).</li>
<li>Gire, D. H., Kapoor, V., Arrighi-Allisan, A., Seminara, A., Murthy, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mice+develop+efficient+strategies+for+foraging+and+navigation+using+complex+natural+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Mice develop efficient strategies for foraging and navigation using complex natural stimuli.</a> Curr Biol. 26 (10), 1261-1273 (2016).</li>
<li>Liu, A., Papale, A. E., Hengenius, J., Patel, K., Ermentrout, B., Urban, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+navigation+strategies+for+odor+source+localization%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mouse navigation strategies for odor source localization.</a> Front Neurosci. 14, 218(2020).</li>
<li>Tariq, M. F., et al. Using head-mounted ethanol sensors to monitor olfactory information and determine behavioral changes associated with ethanol-plume contact during mouse odor-guided navigation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTariq%2C+MF+%22eNeuro%22">eNeuro</a>. 8 (1), (2021).</li>
<li>Rigolli, N., Reddy, G., Seminara, A., Vergassola, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alternation+emerges+as+a+multi-modal+strategy+for+turbulent+odor+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">Alternation emerges as a multi-modal strategy for turbulent odor navigation.</a> ELife. (11), e76989(2022).</li>
<li>Ma, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequential+activity+of+CA1+hippocampal+cells+constitutes+a+temporal+memory+map+for+associative+learning+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Sequential activity of CA1 hippocampal cells constitutes a temporal memory map for associative learning in mice.</a> Curr Biol. 34 (4), 841-854 (2024).</li>
<li>Aharoni, D., Khakh, B. S., Silva, A. J., Golshani, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All+the+light+that+we+can+see%3A+a+new+era+in+miniaturized+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">All the light that we can see: a new era in miniaturized microscopy.</a> Nat Methods. 16 (1), 11-13 (2019).</li>
<li>Aharoni, D., Hoogland, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circuit+investigations+with+open-source+miniaturized+microscopes%3A+Past%2C+present+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Circuit investigations with open-source miniaturized microscopes: Past, present and future.</a> Front Cell Neurosci. 13, 141(2019).</li>
<li>Flusberg, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed%2C+miniaturized+fluorescence+microscopy+in+freely+moving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">High-speed, miniaturized fluorescence microscopy in freely moving mice.</a> Nat Methods. 5 (11), 935-938 (2008).</li>
<li>Connor, E. G., McHugh, M. K., Crimaldi, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+airborne+odor+plumes+using+planar+laser-induced+fluorescence%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Quantification of airborne odor plumes using planar laser-induced fluorescence.</a> Exp Fluids. 59 (9), 137(2018).</li>
<li>Gumaste, A., et al. A Comparison between mouse, in silico, and robot odor plume navigation reveals advantages of mouse odor tracking. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGumaste%2C+A+%22eNeuro%22">eNeuro</a>. 7 (1), (2020).</li>
<li>Gumaste, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+discrimination+and+olfactory+bulb+encoding+of+odor+plume+intermittency%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">Behavioral discrimination and olfactory bulb encoding of odor plume intermittency.</a> ELife. 13, e85303(2024).</li>
<li>Marin, A. C., Schaefer, A. T., Ackels, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+information+from+the+odour+environment+in+mammalian+olfaction%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Spatial information from the odour environment in mammalian olfaction.</a> Cell Tissue Res. 383 (1), 473-483 (2021).</li>
<li>Eichenbaum, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+hippocampus+in+navigation+is+memory%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The role of the hippocampus in navigation is memory.</a> J Neurophysiol. 117 (4), 1785-1796 (2017).</li>
<li>Dombeck, D. A., Harvey, C. D., Tian, L., Looger, L. L., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+imaging+of+hippocampal+place+cells+at+cellular+resolution+during+virtual+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Functional imaging of hippocampal place cells at cellular resolution during virtual navigation.</a> Nat Neurosci. 13 (11), 1433-1440 (2010).</li>
<li>Wirtshafter, H. S., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+multi-day+calcium+imaging+of+CA1+hippocampus+in+freely+moving+rats+reveals+a+high+preponderance+of+place+cells+with+consistent+place+fields%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">In vivo multi-day calcium imaging of CA1 hippocampus in freely moving rats reveals a high preponderance of place cells with consistent place fields.</a> J Neurosci. 42 (22), 4538-4554 (2022).</li>
<li>Mizuta, K., Sato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiphoton+imaging+of+hippocampal+neural+circuits%3A+techniques+and+biological+insights+into+region-%2C+cell-type-%2C+and+pathway-specific+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophotonics%22%5BJournal%5D)">Multiphoton imaging of hippocampal neural circuits: techniques and biological insights into region-, cell-type-, and pathway-specific functions.</a> Neurophotonics. 11 (3), 033406(2024).</li>
<li>Radvansky, B. A., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+olfactory+virtual+reality+system+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">An olfactory virtual reality system for mice.</a> Nat Commun. 9 (1), 839(2018).</li>
<li>Almeida-Santos, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+isolation+impairs+the+persistence+of+social+recognition+memory+by+disturbing+the+glutamatergic+tonus+and+the+olfactory+bulb-dorsal+hippocampus+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Social isolation impairs the persistence of social recognition memory by disturbing the glutamatergic tonus and the olfactory bulb-dorsal hippocampus coupling.</a> Sci Rep. 9 (1), 473(2019).</li>
<li>Dana, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thy1-GCaMP6+transgenic+mice+for+neuronal+population+imaging+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Thy1-GCaMP6 transgenic mice for neuronal population imaging in vivo.</a> PLoS One. 9 (9), e108697(2014).</li>
<li>Thapa, R., Liang, B., Liu, R., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stereotaxic+viral+injection+and+gradient-index+lens+implantation+for+deep+brain+in+vivo+calcium+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Stereotaxic viral injection and gradient-index lens implantation for deep brain in vivo calcium imaging.</a> J Vis Exp. (176), e63049(2021).</li>
<li>Hsiao, Y. -T., Wang, A. Y. -C., Lee, T. -Y., Chang, C. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+baseplating+and+a+miniscope+preanchored+with+an+objective+lens+for+calcium+transient+research+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Using baseplating and a miniscope preanchored with an objective lens for calcium transient research in mice.</a> J Vis Exp. (172), e62611(2021).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Miniscope+GRIN+lens+system+for+calcium+imaging+of+neuronal+activity+from+deep+brain+structures+in+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Miniscope GRIN lens system for calcium imaging of neuronal activity from deep brain structures in behaving animals.</a> Curr Protoc Neurosci. 86 (1), e56(2019).</li>
<li>Guo, D., Gürkan Özer, A., Uusisaari, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+calcium+imaging+in+mouse+inferior+olive%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">In vivo calcium imaging in mouse inferior olive.</a> J Vis Exp. (172), e62222(2021).</li>
<li>Yun, M., Shin, J., Jung, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+calcium+imaging+of+dorsal+and+ventral+CA1+neurons+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Protocol for calcium imaging of dorsal and ventral CA1 neurons in head-fixed mice.</a> STAR Protoc. 4 (3), 102439(2023).</li>
<li>Yun, M., Hwang, J. Y., Jung, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Septotemporal+variations+in+hippocampal+value+and+outcome+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Septotemporal variations in hippocampal value and outcome processing.</a> Cell Rep. 42 (2), 112094(2023).</li>
<li>Sheffield, M. E. J., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+transient+prevalence+across+the+dendritic+arbour+predicts+place+field+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Calcium transient prevalence across the dendritic arbour predicts place field properties.</a> Nature. 517 (7533), 200-204 (2015).</li>
<li>Pnevmatikakis, E. A., Giovannucci, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NoRMCorre%3A+An+online+algorithm+for+piecewise+rigid+motion+correction+of+calcium+imaging+data%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">NoRMCorre: An online algorithm for piecewise rigid motion correction of calcium imaging data.</a> J Neurosci Methods. 291, 83-94 (2017).</li>
<li>Inan, H., et al. Fast and statistically robust cell extraction from large-scale neural calcium imaging datasets. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aInan%2C+H+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2021).</li>
<li>Segalin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mouse+action+recognition+system+%28MARS%29+software+pipeline+for+automated+analysis+of+social+behaviors+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">The mouse action recognition system (MARS) software pipeline for automated analysis of social behaviors in mice.</a> ELife. 10, e63720(2021).</li>
<li>Chen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hardware+system+for+real-time+decoding+of+in+vivo+calcium+imaging+data%5BTitle%5D)+AND+%22ELife%22%5BJournal%5D)">A hardware system for real-time decoding of in vivo calcium imaging data.</a> ELife. (12), e78344(2023).</li>
<li>Xue, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-region+calcium+imaging+in+freely+behaving+mice+with+ultra-compact+head-mounted+fluorescence+microscopes%5BTitle%5D)+AND+%22Natl+Sci+Rev%22%5BJournal%5D)">Multi-region calcium imaging in freely behaving mice with ultra-compact head-mounted fluorescence microscopes.</a> Natl Sci Rev. 11 (1), nwad294(2024).</li>
<li>Tabourin, L., Bretzner, F., Galstian, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+mini-endoscope+design+with+spatially+selective+excitation+and+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Towards a mini-endoscope design with spatially selective excitation and imaging.</a> Biomed Opt Express. 15 (3), 1750-1760 (2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Arduino Mikro</td><td>Arduino</td><td>Mikro</td><td></td></tr><tr><td>Biyouyumlu Metakrilat Reçine</td><td>Parkell</td><td>S380</td><td>C & B-Metabond Yapıştırıcı Yapıştırma Çimento</td></tr><tr><td>Kod Çözme Beyin Sinyalleri Yazılımı</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/restrepd/drgMiniscope</td></tr><tr><td>Diş Matkabı</td><td>Osada</td><td>LHP-6</td><td>AZ210015</td></tr><tr><td>Diş Matkap Kutusu</td><td>Osada</td><td>XL-230</td><td>Dakikada 30000 devir</td></tr><tr><td>Dijital stereotaksik alet</td><td>Çalmak</td><td>51730D</td><td>Fare Stereotaksik Enstrüman, #51904 Dijital Manipülatör Kolu, 3 Eksenli, Eklenti, SOL&nbsp;</td></tr><tr><td>Matkap Ucu</td><td>FST Güzel Bilim Araçları</td><td>19007-05</td><td>Uç çapı 0,5 mm</td></tr><tr><td>Hızlı Dijital Fotoğraf Makinesi</td><td>Edmund Optics</td><td>BFS-U3-63S4C</td><td>FLIR Blackfly S</td></tr><tr><td>Odak Lensi</td><td>Edmund Optics</td><td>C-Serisi</td><td>3,5 mm</td></tr><tr><td>GRIN lens</td><td>Inscopix</td><td>1050-004595</td><td>1 mm çap ve 4 mm uzunluk</td></tr><tr><td>GRIN lens Tutucu</td><td>UCLA</td><td></td><td>http://miniscope.org/index.php/Surgery_Protocol</td></tr><tr><td>Sıvı Doku Yapıştırıcısı</td><td>3M</td><td>1469C</td><td>Vetbond Doku Yapıştırıcısı</td></tr><tr><td>Fareler için Düşük Akışlı Anestezi Sistemi</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>SomnoSuite</td><td>https://www.kentscientific.com/products/somnosuite/</td></tr> <tr><td>Düşük Toksisiteli Silikon Yapıştırıcı</td><td>WPI > Dünya Hassas Aletler</td><td>Kwik-sil</td><td></td></tr><tr><td>miniPID Kontrol Cihazı</td><td>ASI &ndash; Aurora Bilimsel A.Ş.</td><td>Model 200B</td><td>Hızlı Tepkili Minyatür Foto-İyonizasyon Dedektörü</td></tr><tr><td>Miniskop V4 Tutucu</td><td>UCLA</td><td>NA</td><td>https://github.com/Aharoni-Lab/Miniscope-v4/tree/master/Miniscope-v4-Holder</td></tr><tr><td>Miniskop V4</td><td>Labmaker</td><td>NA</td><td>https://www.labmaker.org/products/miniscope-v4</td></tr><tr><td>Miniskop Taban Plakası V2</td><td>Labmaker</td><td>NA</td><td>https://www.labmaker.org/products/miniscope-v4-base-plates-variant-2-pack-of-10</td></tr><tr><td>Miniscope DAQ-QT yazılımı</td><td>UCLA</td><td></td><td>https://github.com/Aharoni-Lab/Miniscope-DAQ-QT-Software/wiki</td></tr><tr><td>Hareket Düzeltme Yazılımı</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/restrepd/drgMiniscope</td></tr><tr><td>Odor Arena Donanım</td><td>Özel Yapım</td><td>3D Model</td><td>https://www.dropbox.com/scl/fo/lwtpqysnpzis32mhrx3cd/ADomsxyhxu42sqDmTBl2O6k?rlkey=b3l4809eradundt5l3iz0gq74&amp; dl=0</td></tr><tr><td>Odor Arena Yazılımı</td><td>CUAnschutz</td><td></td><td>https://github.com/wryanw/odorarena</td></tr><tr><td>Koku Verici İzoamil Asetat</td><td>Aldrich Chemical Co</td><td>06422AX</td><td>Kokusuz mineral yağda %1 oranında seyreltilmiş</td></tr><tr><td>RHD USB Arabirim Kartı</td><td>Intan Technologies</td><td>C3100</td><td>Ürün durduruldu. Alternatif olarak, başka bir eşdeğer kart kullanın.</td></tr><tr><td>ROI Ekstraksiyon Yazılımı</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/restrepd/drgMiniscope</td></tr><tr><td>Sutter Mikromanipülatör</td><td>Sutter Instrument Company</td><td>MP-285</td><td></td></tr><tr><td>Senkronizasyon Yazılımı</td><td>CU Anschutz</td><td></td><td>https://github.com/fsimoesdesouza/Synchronization</td></tr><tr><td>Thy1-GCaMP6f fareler</td><td>Jackson Laboratuvarı</td><td>IMSR_JAX 028281</td><td>C57BL / 6J-Tg (Thy1-GCaMP6f)GP5.12Dkim/J)</td></tr></tbody></table>

bir koku bulutunda gezinen farelerin hipokampusunda kalsiyum sinyallerini kaydeden miniskop

Miniscope Recording Calcium Signals at Hippocampus of Mice Navigating an Odor Plume

Bu prosedürün kullanılması, koku maddelerinin kaynağını bulmak için koku alanında gezinen farelerde dCA1 GCaMP6f floresan geçişlerinin görselleştirilmesine ve kaydedilmesine olanak tanır (Şekil 6A,B, Ek Film 1 ve Ek Film 2). Floresan görüntüleri NoRMCorre ile hareket düzeltmelidir ve ROI'leri çıkarmak için EXTRACT kullanılır. Ek olarak, bir arayüz kartı ile kayıt, ROI'lerden gelen δF/F0 sinyallerinin koku alanındaki koku ve su verme olaylarıyla (Şekil 7A) ve ayrıca farenin koku alanındaki hareketiyle (Şekil 7B ve Ek Film 3) senkronizasyonuna izin verir. Farenin koku bulutunda gezinmesinin temsili sonucu, görev sırasında çok sayıda kalsiyum geçişi içerir (Şekil 7A,B). Ek olarak, kalsiyum tepkilerinin koku ve su ödülünün varlığı ile nasıl hizalandığını incelemek mümkündür (Şekil 7A). BENTO ile tek denemelerin görselleştirilmesi, denemenin başlatılması, karar verme, gezinme, içme ve arenanın arkasına dönme dahil olmak üzere denemenin farklı aşamalarındaki kalsiyum yanıtları hakkında bilgi sağlar (Şekil 7B). Yöntem, koku odaklı bir navigasyon görevi sırasında CA1 kalsiyum tepkileri ile farelerin davranışı arasındaki bağlantıya ilişkin değerli bilgiler iletti.
PID kayıtları, koku tüyü ve dumanın hava hızı hakkında önemli bilgiler sağlayabilir. Temsili sonuç, koku arenası içindeki koku tüyünü serbest bırakmak için valfi açtıktan sonra PID yanıtında bir artış olduğunu gösterir (Şekil 5A). Ayrıca protokol, dCA1 ROI'lerinin δF/F0 sinyallerinden farenin X ve Y konumlarının kodunun çözülmesini sağlar (Şekil 8). Bu teknik, CA1 nöronlarının koku ve uzamsal bilgileri nasıl işlediğini daha iyi anlamakla ilgili olan CA1 yanıtlarına dayalı olarak koku tüyü gezinme görevi sırasında farenin uzamsal konumunu tahmin eder. dCA1'deki nöronal topluluk kalsiyum sinyallerinden farenin yörüngesinin kodunu çözmek önemlidir, çünkü dorsal CA1'deki nöronların, koku tüyü navigasyonunun karmaşık görevini yerine getirmek için koku ve mekansal bilginin bilişsel bir haritasını nasıl temsil ettiğini ortaya çıkarır. Yöntem, yalnızca yer hücreleri ve koku uyaranına yanıt veren diğer hücreler gibi davranan farklı ROI'lere genişletildi. Farenin yörüngesinin nöronal topluluk sinyallerinden başarılı bir şekilde çözülmesi, kod çözme tahmini ile farenin temel gerçek X ve Y konumları arasındaki güçlü korelasyon ile doğrulanabilir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig01.jpg"> 
Şekil 1: Çalışma boru hattı. (A) Stereotaksik cerrahi, hipokampusun CA1 tabakasına bir GRIN lensi implante edilmesinden ve farenin kafasını sabitlemek için kafatasına bir kafa plakasından oluşur. (B) CA1 nöronlarının floresansına bir miniskop ile optik olarak erişim sağlamak için GRIN merceğinin üstüne bir taban plakası yerleştirilmiştir. (C) Fare, koku tüyü gezinme görevi konusunda eğitilmiştir. (D) Fare davranışının ve koku bulutunda gezinen CA1 nöronlarının serbestçe hareket eden kaydı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig02.jpg"> 
Şekil 2: Stereotaksik cerrahi. (A) Anestezi uygulanmış fareyi stereotaksik cihaza yerleştirin. Anestezi seviyesini, kıstırma pençe refleks tepkisine göre %2 ila %3 arasında ayarlayın (B) Başın üstündeki saçları tıraş edin. (C) Hedef konumun üst kısmında kalıcı bir çentik oluşturmak için bir matkapla dikkatlice küçük bir kalıcı göçük açın. (D) 1.5 mm çapında ve 1 mm uzunluğunda bir GRIN merceğinin Beyne implantasyonuna izin vermek için 4 mm çapında dairesel bir delik açmak için diş matkabını kullanın. (E) GRIN lens tutucusunu mikromanipülatöre bağlayın ve GRIN lensini tutmak için pipete bağlı aspiratörü açın. (F) GRIN lensini, dura maddesinin -1,25 mm altındaki derinliğe ulaşana kadar kortekse yavaşça implante edin. (G) İmplante edilmiş GRIN lensi ile kafatasına yapıştırılmış kafa plakasını ve taban plakasını gösteren açıklayıcı otopsi sonrası sabit kafa. (H) Kafatasının üst kısmındaki Baş Çubuğunu ve kafatasının içine implante edilen GRIN lensini gösteren başın ölüm sonrası BT taraması. (I) Farenin kafaya sabitlenmesini sağlamak için kafa plakasının tasarımı. Bu tasvirdeki hayvan, gelişmiş anatomik görselleştirmeyi kolaylaştırmak için çıplaktır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig03.jpg"> 
Şekil 3: Miniskop taban plakasının yerleşimi. (A) Bir mikromanipülatöre bağlı 3D baskılı miniskop tutucu. (B) Sahibine bağlı miniskob. (C) Taban plakasını miniskopa takma. (D) Taban plakasını miniskopa sabitlemek için ayar vidasını sıkın. Taban plakasını fare kafatasına yapıştırdıktan sonra ayar vidası serbest bırakılır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig04.jpg"> 
Şekil 4. Koku arenasının inşası. (A) Koku arenası şeffaf Odası. Fare davranışını kaydetmek için üst düzey bir dijital kamera var. (B) Şırıngalara bağlı step motorlar, fareyi ödüllendirmek için su dağıtımını kontrol eder. (C) Koku alanının içinden görünüm, bir bal peteği yapısını gösteren, laminer bir akış ve dört koku dağıtım hattı elde etmek için kullanılır. (D) Koku alanının dışından görüntülenen tüpler, valfler ve koku şişeleri dahil olmak üzere koku dağıtım sistemi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig04large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig05.jpg"> 
Şekil 5: Koku tüyü kaydı. (A) Fotoiyonizasyon dedektörü (PID) ile kaydedilen koku tüyü. Koku alanında 4,23 cm/s'de yayılan bir koku tüyünün beş PID izinin Ortalama (koyu mavi)±Standart Sapması (açık mavi). Koku arena zemininden 2 cm uzakta bir koku kaynağı. PID'nin sensör kafası, koku bulutunun gaz konsantrasyonu için bir voltaj sinyali sağlar. (B) 20 cm/s'de sınırsız akışla koku bulutunun lazerle kaydedilmesi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig05large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig06.jpg"> 
Şekil 6: Fare davranış eğitimi. (A) Fare, sağ şeritte salınan bir koku bulutuna doğru gezinmeyi öğreniyor. Fare, koku arenasının arkasına giderek bir deneme başlatmayı, koku bulutuna doğru gitmek için bir tarafa karar vermeyi ve bir su ödülü içmeyi öğrenir. (B) Fare, sol şeritte salınan bir koku bulutuna doğru gezinmeyi öğreniyor. Fare, doğru şeride giderse koku ile ödüllendirilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig06large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig07.jpg"> 
Şekil 7: Verilerin önceden işlenmesi. (A) Birçok deneme için koku arenası olaylarıyla senkronize edilmiş kalsiyum izleri. Her bir deneme, kırmızı renkte bir koku iletimi ile başlar ve ödüllü denemeler, mavi renkte bir su dağıtım darbesi ile sona erer. Her ROI için δF/F0 (birimsiz) kalsiyum izleri siyah renkle gösterilir. Her satır bir yatırım getirisini gösterir. Koku arenasındaki üst kameranın TTL çıkışlarını kaydetmek için bir arayüz kartı ve kareleri senkronize etmek için miniskop kamera kullanılır. NorMCorre, miniskop çerçevelerinden gelen hareket gürültüsünü düzeltmek için kullanılır ve EXTRACT, ROI'leri bulmak ve δF/F0 kalsiyum izlerini çıkarmak için kullanılır. (B) Bir tüyde gezinen bir farenin temsili tek denemesi. Tek bir denemenin her bir ROI'sinden senkronize davranışın (sol panel) ve δF/F0 kalsiyum izlerinin (sağ panel) eş zamanlı görselleştirilmesi BENTO ile gözlemlenir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig07large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67039/67039fig08.jpg"> 
Şekil 8. CA1 sinyallerinden farenin konumunun kodunun çözülmesi. CA1 ROI'lerinden farenin X ve Y konumunun kodunu çözme. Kod çözme tahmini mavi renkle gösterilir ve fare zemininin gerçek konumu kırmızı renkle gösterilir. Tahmin edilen izler, temel gerçekle güçlü bir şekilde ilişkilidir. (A) ROI'lerden X pozisyonlarının kodunun çözülmesi (Pearson Korelasyon Katsayısı = 0.88). (B) ROI'lerden Y pozisyonlarının kodunun çözülmesi (Pearson Korelasyon Katsayısı = 0.88). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/67039fig08large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Film 1: Sol şeritte bir koku bulutuna doğru seyreden bir farenin senkronize davranışsal ve miniskop çerçevelerinin temsili örneği. (A) Minoskop takan ve koku arenasının içinde gezinen bir farenin davranışsal çerçeveleri. (B) GRIN lensi aracılığıyla kaydedilen ham kalsiyum geçişlerini gösteren farenin miniskop çerçeveleri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/Movie1.avi" target="_blank">Bu filmi indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Film 2: Sağ şeritte bir koku bulutuna doğru seyreden bir farenin senkronize davranışsal ve miniskop çerçevelerinin temsili örneği. (A) Minoskop takan ve koku arenasının içinde gezinen bir farenin davranışsal çerçeveleri. (B) GRIN lensi aracılığıyla kaydedilen ham kalsiyum geçişlerini gösteren farenin miniskop çerçeveleri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/Movie2.avi" target="_blank">Bu filmi indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Film 3: Fare davranışı ve beyin sinyallerinin işlenmiş verilerinin BENTO gösterimi. Sol panel: Fare arenada sağ şeride doğru ilerliyor. Davranış ek açıklamaları farklı renklerde gösterilir. Sağ panel: Gezinen farenin δF/F0 kalsiyum sinyalleri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/Movie3.avi" target="_blank">Bu filmi indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 1: NoseconeRender.png. İzofluran anestezisi gerçekleştirmek için 3D baskılı burun konisi için dosya. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/NoseconeRender.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 2: HeadbarRender.png. Farenin kafasını sabitlemek için baş çubuğunu dosyalayın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/HeadbarRender.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 3: HeadbarTechnicalDrawing.png. Farenin kafasını sabitlemek için baş çubuğunu dosyalayın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/HeadbarTechnicalDrawing.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 4: ArenaFig_Draft2.tiff. Koku arenasının detaylı düzeni. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67039/ArenaFig_Draft2.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Bir koku bulutunda gezinen farelerin hipokampusunda kalsiyum sinyallerini kaydeden miniskop

Mice navigate an odor plume with a complex spatiotemporal structure in the dark to find the source of odorants. This article describes a protocol to ...

miniscope-recording-calcium-signals-at-hippocampus-mice-navigating-an

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Kaynak: Lee, H. et. al., Serbestçe Davranan Farenin Amigdalasında Başa Monte Minyatür Mikroskopla Başarılı İn vivo Kalsiyum Görüntüleme. J. Vis. Uzm. (2020)Bu video, gradyan kırılma indisi veya GRIN lens ve minyatür bir mikroskop kullanılarak bir farede in vivo kalsiyum görüntülemeyi göstermektedir. Kurulum, sürtünmesiz bir mobil kafes sistemi içinde kafa sabitlemesini birleştirir, nöronları uyarır ve kalsiyum iyonu akışını tetikler. GRIN lens, beyindeki kalsiyum sinyalini yakalayarak nöronal...

Serbestçe Hareket Eden Bir Farede Gerçek Zamanlı Mikroendoskopik Kalsiyum Görüntüleme

Kaynak: Thapa, R., et. al., Derin Beyin için Stereotaksik Viral Enjeksiyon ve Gradyan İndeksli Lens İmplantasyonu In Vivo Kalsiyum Görüntüleme.  J. Vis. Uzm. (2021)Video, transdüksiyonlu bir farede bir miniskop kullanarak nöronal aktiviteyi davranışla ilişkilendiren gerçek zamanlı kalsiyum görüntülemeyi göstermektedir.

Bir farenin gerçek zamanlı kalsiyum görüntülemesi Bir miniskop kullanarak medial prefrontal korteks

Burada, Xenopus laevis'in  koku soğancığındaki sıcaklık tepkilerini ölçmek ve analiz etmek için bir protokol açıklıyoruz.Koku alma reseptörü nöronları ve mitral hücreler diferansiyel olarak boyanır, daha sonra kalsiyum değişiklikleri kaydedilir, bu da ampuldeki bazı sinir ağlarının burunda indüklenen sıcaklık düşüşlerine duyarlılığını yansıtır.

koku ampul kalsiyum Değişiklikleri İzleme yoluyla Sıcaklık kaynaklı Nöronal Aktivite Kayıt<em&gt; Xenopus laevis</em

Bu iletişim kuralı yerel alan potansiyelleri ile çoklu şaftlı doğrusal silikon sondalar kayıt açıklar. Geçerli kaynak yoğunluk analiz kullanarak sinyalleri dönüşüm yerel elektrik etkinlik yeniden inşası farenin hipokampus sağlar. Bu teknik ile dağınık şekilde kısıtlı beyin salınımlarını serbestçe fare hareket okudu olabilir.

Dağınık şekilde kayıt sınırlı salınım oluşur içinde fareler davranmak

Bu yöntem, yaşayan farelerin Hippocampus optik erişim sağlayan kronik bir hazırlık açıklar. Bu hazırlık, birkaç hafta boyunca nöronal yapısal plastisite ve aktivite-uyarılmış hücresel plastisite uzunlamasına optik görüntüleme gerçekleştirmek için kullanılabilir.

Canlı fareler içinde dorsal hipokampal CA1 uzunlamasına Iki foton görüntüleme

In vivo mikroendoskopik kalsiyum görüntüleme, özgürce davranan hayvanlarda nöronal aktivitelerin gerçek zamanlı izlenmesini sağlayan paha biçilmez bir araçtır. Ancak bu tekniği amigdalaya uygulamak zor olmuştur. Bu protokol, farelerde minyatürleştirilmiş bir mikroskopla amigdala hücrelerini başarıyla hedeflemek için yararlı bir kılavuz sağlamayı amaçlamaktadır.

Özgürce Davranan Farenin Amigdalasında Kafaya Monte Minyatür Mikroskop ile Başarılı In vivo Kalsiyum Görüntüleme

Bu makale, infüzyon kanülü ile desteklenmiş özel yapım bir görüntüleme penceresinin hazırlanmasını ve farelerde hipokampüsün CA1 bölgesine implantasyonunu göstermektedir.

Behaving Farelerinin Hipokampusunda Nöronal Aktiviteleri Görselleştirmek için Kraniyotomi Prosedürü

Hipokampusun dentat girusu, öğrenme ve hafızada temel ve farklı işlevleri yerine getirir. Bu protokol, serbestçe hareket eden farelerde dentat girustaki granül hücrelerinin in vivo kalsiyum görüntülemesi için bir dizi sağlam ve verimli prosedürü tanımlar.

Farelerde Hipokampusun Dentat Girusundaki Granül Hücrelerin İn Vivo Kalsiyum Görüntülenmesi 

Bu protokol, sosyal durum manipülasyonu (sosyal izolasyon ve sosyal birleşme) sırasında serbest davranan farelerde minyatürize mikroskop (miniskop) kullanılarak hipotalamik nöronların in vivo kalsiyum görüntülemesini detaylandırır. Bu yöntem, sosyal ihtiyaç ve sosyal doygunluğu temsil eden hipotalamik aktivitenin tek nöron çözünürlükte görüntülenmesini sağlar ve sosyal homeostazın mekanik çalışmalarını mümkün kılar.

In Vivo'da Farelerde Sosyal Davranışları Anlamak İçin Hipotalamus'ta Minyatürize Mikroskopla Kalsiyum Görüntüleme

Biz yaşam antennal lobda koku uyarılmış kalsiyum yanıtları ölçmek ve analiz etmek için kurulmuş bir tekniği...

Koku-uyarılmış Cevaplarının Kalsiyum Görüntüleme Drosophila Antennal Lob

Öğrenin, farelerde koku bulutunda gezinme sırasında dorsal CA1 hipokampal nöronlarından GCaMP6f kalsiyum sinyallerini miniskopla kaydetme yöntemini. Bu teknik, davranışsal nörobilim ve Alzheimer hastalığı araştırmalarında kullanılır.

Bir koku bulutunda gezinen farelerin hipokampusunda kalsiyum sinyallerini kaydeden miniskop

Daha fazla video keşfet