Sanal Gerçeklik Çevre gezinme Farelerde iki foton Kalsiyum Görüntüleme

* These authors contributed equally
Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

Burada bir sanal gerçeklik ortamında davranış sırasında fare korteksin iki foton görüntüleme katılan deneysel işlemleri.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Leinweber, M., Zmarz, P., Buchmann, P., Argast, P., Hübener, M., Bonhoeffer, T., Keller, G. B. Two-photon Calcium Imaging in Mice Navigating a Virtual Reality Environment. J. Vis. Exp. (84), e50885, doi:10.3791/50885 (2014).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

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.

Introduction

(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 .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bütün hayvan prosedürleri onaylanmış ve Kanton Basel-Stadt Veteriner Bölümü kurallarına uygun olarak yürütülmüştür.

1.. Donanım ve Yazılım Kurulumu

  1. İki foton mikroskop tarama kurulumu:
    1. Bir aydınlatma kaynağı (darbe genişliği <120 FSEC) gibi darbeli bir kızılötesi lazer kullanın.
    2. . 8 veya 12 kHz rezonans tarayıcı ve standart bir galvanometre Not oluşan bir tarama kafa kullanın: Bu 750 x 400 piksel çözünürlükte 40 veya 60 Hz kare hızlarını mümkün kılar. Yüksek kare hızı, beyin hareketini kaynaklı görüntü bozulmaları en aza indirmek için önemlidir. Ayrıca, hızlı rezonans tarama daha yüksek bir sinyal verim sonuçları ve azaltır 16 ve fototoksisite photobleaching.
    3. Birden fazla derinliklerde acquire zaman serpiştirmeli görüntüleri sırayla bir Piezo-elektrik yüksek hız z-step kullanın Not:. Bu isteğe ve kare hızı pahasına veri verimi artırmak için kullanılır.
    4. Am kullanındokuya lazer maruziyeti azaltmak için ekanik blanker. Rezonant tarayıcının genliği bağlı olarak boşaltıcısı genişliğini ayarlamak Not:. Nedeniyle bir rezonant tarayıcının tarama yolunun sinüzoidal doğasına, lazer ışını tarama dönüş noktalarında nispeten yavaş hareket eder. Lazere maruz kalmanın büyük olduğu, bu dönüş noktalarında dokusunun hasar görmesini önlemek için, mekanik blanker lazer ışını tarama durur ve boru lens arasında odak düzlemi sokulur.
    5. . Veri toplama için bir alan programlanabilir geçit dizisi (FPGA) Not ile birlikte yüksek hızlı sayısallaştırıcıya (800 MHz) kullanın: FPGA yüksek geçiren filtreler ve piksel içine PMT sinyal kutuları. Bir band geçiren filtre PMT amplifikatör sonucu FPGA ve etkili low-pass filtre üzerinde yüksek geçiren filtre kombinasyonu kabaca lazer (80 MHz) ve tekrarlama oranı etrafında merkezli. Örnek FPGA kod, ek olarak sağlanır.
  2. Dombeck ve meslektaşları tasarıma dayanan hava destekli koşu bandı kurulum 2
    1. En az 10 mm iç çapa sahip bir hava besleme tüpü kullanılarak bir hava besleme hattına topu tutucu bağlayın. Top tutucu hava besleme girişinin kesite üst düzeye çıkarmak ve ana hava kaynağı ve top tutucu Not arasında boru bol miktarda yer:. Artan kesiti ve hava besleme boru artan uzunlukta ses oluşumunu azaltır.
    2. Özel tasarlanmış ve 3D baskılı top tutucu bir polistiren köpük topu (20 cm çapında) yerleştirin.
    3. Davranışsal paradigma sadece ileri (ve geri) hareket gerektiriyorsa, topun tarafında bir iğne (örneğin 19 G derialtı iğne) ekleyerek yatay (pitch) ekseni topun hareketini kısıtlamak Not:. Genellikle hayvanlar uyum Bu azaltılmış dönme paradigmada çok daha hızlı kurulum.
    4. Bir veya iki optik bilgisayar fareleri kullanarak topu takip hareketisırasıyla, yaklaşık iki hareket veya her üç eksen tespit etmek Not:. bilgisayar fareleri ideal görüntüleme ile en az müdahale için bir kızılötesi diyot ile çalışmalıdır.
  3. Sanal gerçeklik ortamında kurulum
    1. Sanal gerçeklik ortamı hazırlayın Not:. Panda3D, serbestçe kullanılabilir bir oyun motoru dayalı bir örnek ortamı, ek olarak verilmiştir. Sanal ortamda nesneleri Wings3D, bir açık kaynak 3D modeler kullanılarak üretilir. Örnek program bir veri toplama kartı konum bilgilerini okur ve sanal ortamda hareketin içine bu çevirir. Kod aynı zamanda toroidal ekrana yansıtılan edilmesi için gerekli ortam doğrusal olmayan dönüşümü gerçekleştirir. Toroidal Ekranın ayrıntılı yapısı başka 14,17 tarif edilmiştir.
    2. Sanal ortam göstermek için LED projektörleri veya LED aydınlatmalı bilgisayar ekranları kullanın. Bir yolluk CIR entegre. görüntüleme Not sırasında LED'ler hızlı titremesi için CUIT: görsel uyarılma sırasında iki foton görüntüleme An doğasında sorun hedefi koruyucu azaltılabilir görsel uyarı sistemi kaynaklı ışık sızıntısı olduğunu. Görüntülemenin sırasında görsel uyarı için kullanılan LED arenalarda ile yapılır Ancak, görsel uyarı sistemi ışık sızıntısı tamamen, (veri alınan değil) rezonans tarayıcı dönüş noktalarına projektörün ışık çıkışını eşitleyerek kaldırılmış olabilir Drosophila 18. Bu görsel uyarı ve veri toplama bir etkili yüksek hızlı arda (bakınız Şekil 2) ile sonuçlanır. Titrek frekans (24 kHz) titreşen artık hayvan tarafından algılandığı yukarıda, titreme füzyon eşiğinin üzerinde büyüklükte emir. Ticari bir LED projektöre Bu modifikasyon bir elektronik devre diyagramıdır, Şekil 3 'de gösterilmiştir.
  4. Delikanlıil izleme
    1. Öğrenci konum takibi için bir CMOS tabanlı bir video kamera (30 fps) kullanın. Kamera kızılötesi bir engelleme filtresi içermediğinden emin olun Not:. Öğrenci nedeniyle gözünden çıkan iki foton uyarma lazer başıboş ışık kayıtları sırasında yüksek kontrast de görülebilir. Öğrenci konumu ve çapı Sakatani ve Isa 19 tasarıma dayanan özel programlanmış yazılımı kullanarak gerçek zamanlı olarak ayıklanır.

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:

  1. Virüs çözeltisi ile geri dolduruldu ve bir basınç enjeksiyon sistemine bağlı bir cam enjeksiyon pipeti kullanarak, ilgi konusu virüs bölgesine enjekte edilir. Pipet bağlı basıncını ayarlamak iç-çapı, genellikle yakl. 70-140 mbar, 1-2 dakikalık bir süre boyunca virüs solüsyonu yaklaşık 100 nl enjekte etmek. Düşük frekanslı (2 Hz 0,05 saniye darbeler) iletilen düşük hacimli enjeksiyon darbeler enjeksiyon sırasında pipet boyunca virüsün taşmasını önlemek için kullanılmalıdır Not:. Enjeksiyon hacmi izlemek amacıyla, küçük bir pipet ile işaretlenebilir , stereo bir mikroskop altında eşit aralıklı, belli uzunlukta (örneğin 0.5 mm). Çizgiler arasında menisk hacmi daha sonra, enjekte edilen hacmin tahmin etmek için de kullanılabilir.
  2. Birkaç hafta sonra enjeksiyon araçlan, bu, yaklaşık 500 um bir çapa sahip yoğun işaretli hücrelerin bir bolus ile sonuçlanmalıdır. Ilgilenilen bölgesinde GECI ifade etkinliği Geci ve promoter kombinasyonunun seçimi, hem de bulaşıcı titresi ve kullanılan rekombinant AAV serotip bağlıdır Not:. Temsili bir örnek olarak, enjeksiyon ile AAV2/1-EF1α-GCaMP5 viral tittatmin edici ifadesinde bir fare sonuç primer görsel korteks içine 8 x 10 12 GC / ml er az iki hafta enjeksiyon (Şekil 1) sonrası.
  3. Kafa çubuğu fare görüş alanını engellememelidir, ama davranışı sırasında sabit görüntüleme için yetecek kadar sert olmalıdır. Bu genellikle Baş çubuğunun her iki tarafında iki noktadan bağlanmaktadır (Şekil 1 'e bakın). Sıkıca kafatası kafa çubuğunu takmak için, kafa çubuğu eklenecektir maruz kafatası alanını maksimize etmek ve kuru olduğundan emin olun. Buna ek olarak, bir neşter ya da bir şırınga kullanılarak, bu şekilde yapıştırılması için yüzey alanını artırmak yüzeysel olukları oluşturmak için kafatası çizik. Diş çimento ile baş bar takmadan önce siyanoakrilat doku yapıştırıcısı ile kemik örtün.

3. Deneysel Prosedür

  1. Virüs enjeksiyonunu takiben iki üç hafta, epi altında netlik ve ifade için kafa penceresi implant kontrolfloresan aydınlatma. Yüzeysel kan damarlarının açıkça görülebilir ve keskin tanımlanmış sınırlar pencere implant (bkz. Şekil 1) görüntüleme için uygun olduğunu iyi bir göstergesidir.
  2. Ölçün ve örnek 50 mW altındaki bir değere lazer gücü ayarlar.
  3. Küresel koşu bandı için hava akışına açın.
  4. Mikroskop altında kafası tespit için, kısaca stresi azaltmak için izofluran ile hayvan uyutmak. Izofluran anestezi kabın içine hayvan koyun ve hayvan durur (yaklaşık 10 sn) hareketli kadar bekleyin. Hayvan çıkarın ve hemen baş mikroskop altında bunu düzeltmek.
  5. Hala hayvana erişim sağlamak için, hayvana mümkün olduğu kadar yakın bir görsel görüntüleme sistemi yerleştirin. Daha az görsel iletişim hayvan deneyi ile, daha az hayvan Deneyin ilk aşamasında olacak vurgulamıştır.
  6. Kafa penceresi implant toz ve kir serbest olduğundan emin olun. Su ile temizleyinizGerekirse.
  7. Kranial pencere ve su daldırma hedefi arasında daldırma ortamı olarak açık ultrason jeli uygulayın. Bu durum, su buharlaşma veya sızıntı yavaş görüntü bozulması sorunlarını çözer ve suyu tutmak için kafa çubuğunda bir koni monte etmek ihtiyacını hafifletir Not:. Santrifüj jel önce tüm hava kabarcıklarını çıkarmak ve herhangi bir hava yaratmak için değil dikkat çekmek için kullanım Jelin uygulaması sırasında kabarcıklar. Hava kabarcıkları ciddi görüntü kalitesini düşürebilir.
  8. Işık koruma için objektif ve baş bar etrafında siyah bir parça bant sarın.
  9. Nihai konumuna sanal ortamda arenaya taşımak ve öğrenci takibi için video kamera ayarlayın.
  10. Deney sırasında kullanılan tarama genlik maç için lazer Blanker ayarlayın.
  11. Veri kayıt başlayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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. Etiketli hücreleri Boli Epifloresans bir mikroskop (Şekil 1B) altında açıkça görünür olmalıdır.

İdeal olarak hazırlanması yeterli fare hareketin neden olduğu iki foton görüntü bozulmaları çerçevesi kayıt (şekil 2) sonra resimde görünmez şekilde stabildir. Rezonans tarayıcı tarama yolu doğrusal olmayan görüntü bozulması ile sonuçlanan sinüsoidaldir. Tu sırasındarnaround noktaları veri nedeniyle tarama yolunun bu bölümünde germe görüntüye alınan değil. Görsel uyarı sistemi, projektör burada LED ışık kaynağı, doğru, dönüş noktalarına zamanlamasının ise, ışık sızıntısı sadece bu süre içinde (Şekil 2) sırasında belirgin olmalıdır. Işık kaynağının titrek sıklığı iki tarama frekans olmak zorundadır. Bu işi yapmak için anahtar hızlı yükselişi ve LED'ler ve kontrol elektroniği (Şekil 3) kez düşer.

Şekil 1
Şekil 1. İki hafta ameliyat sonrası bir kafa sabit bir fare bir kafatası pencerenin üstten görünümü. Hayvan üzerinde yükünü azaltırken (A) Baş bar, ağırlık ve görüntüleme deneyler sırasında davranış istikrarı artırmak için şekli optimize edilmiştir. To çubuk alüminyumdan yapılmıştır ve 1 mm kalınlığa sahiptir baş. Ölçek çubuğu 5 mm'dir. (B) yaklaşık 80 nl dört enjeksiyon (AAV2/1-EF1α-GCaMP5) sonra GCaMP5 ifade epifluorışıma görüntüsüdür. Enjeksiyon derinliği yaklaşık 400 mikron. Ölçek çubuğu 1 mm. Kafa çubuğunun (C) Schematics. Tüm ölçüler mm. resmi büyütmek için buraya tıklayın.

Şekil 2,
Şekil 2.. Işık sızıntısını azaltarak gürültü sinyali iyileştirilmesi. Sanal gerçeklik ortamında projektör LED ışık kaynağı sadece tarama gerçekleştirme dönemlerde veriler kaydedilmez (turuncu bo sırasında açmak için rezonans tarayıcı senkronize edilirxes). Lazer blanker görsel uyarılmasından kaynaklanan kaçak ışık etkisini göstermek için, bu örnek için mikroskop çıkarıldı. Görüntü (veri 8 sn ortalama) AAV2/1-EF1α-GCaMP5 ile transfekte fare görsel korteks alındı. resmi büyütmek için buraya tıklayın.

Şekil 3,
Elektronik Şekil 3.. Devre şeması geleneksel LED projektörü titreşmeye için kullanılır. Yolluk devre rezonans tarayıcı ile hızlı titremeyi eşitlemek için bir TTL girişi ile tahrik edilir. C1: kondansatör 1nF, D1, D2: 1N4148 diyotlar; INV1: Inverter HEF40106 (6 1 kullanılır); led1 - projeksiyon LED; R1: direnci 47 Ω; R2: direnç 2,2 kohm; R3: redirence 100 Ω, T1, T5, T6, T7: transistörler IF9321; T2: transistör BC846; T3: transistör BC170; T4: transistör BC856. Bu devre projektörün her üç renk kanalları (yeşil, kırmızı, mavi) için tekrarlanması gerektiğini unutmayın. resmi büyütmek için buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Davranış iki foton görüntüleme başarısı için en önemli iki yolla preparatın stabilitesi olan:

  1. Gün sonra pencere implantasyon boyunca, doku iltihaplı tepkiler granülasyon doku ve engel ya da görüntülemesi önleyecektir kıkırdak oluşumunun geliştirilmesi yol açabilir.
  2. Deney sırasında beyin sinirsel aktivite ile ilgili floresan sinyalini bozarak dan hareket eserler önlemek için yeterince kararlı olmak zorundadır.

Kranial pencere implantasyon cerrahisi çabuk beyne mümkün ve doğrudan zarar olarak yapılmalıdır minimuma inflamatuar immün yanıtı tutmak için her ne pahasına kaçınılmalıdır. Büyük önem kafatası pencere implant iltihabı önlemek için, deney süresi boyunca sızdırmaz kalmasını sağlamaktır.

Beyin hareketini en aza indirmek için ilgili görüntüleme eserler zarar vermemeye özen veyaAmeliyat sırasında dura mater çıkarın. Kalan hareket kaynaklı beyin hareket hareket görüntüleme düzlemine (x / y düzlemi) düzleme paralel sınırlı zaman için düzeltilebilir. X / y hareket tolere edilebilir maksimum standart sapma yaklaşık 5 mikron. Z ekseni boyunca hareket için bu değer, hareket etme ölçüsünün mikroskop çözünürlük sınırından daha küçük olduğu şekilde, aşağı yukarı 1 mm.

Tarama yolu dönüş noktalarında rezonans tarayıcı, düşük hızlı lazer kaynaklı doku hasarına yol açabilir. Bunu önlemek için, lazer tarama teleskopu bir Blanker kullanarak dönüşler de bloke edilebilir. Bu blanker doğru ayarlanmış ve hedefi altında ortalama lazer gücü 50 mW altında tutulur ise, görüntüleme herhangi bir görünür lazer zarar vermeden birden fazla gün içinde uzun süre için mümkündür. Lazerin mekanik bir blank için alternatif bir yöntem olup, turnarou lazer gücü azaltmak için hızlı bir Pockels hücre kullanmaktırnds. Bu yöntem, bununla birlikte hücreler tipik olarak, istenmeyen ışın bozulmalara neden Pockels dezavantajına sahiptir.

Sanal ortamlarda gezinmek için kafa sabit kemirgenler yetenek mümkün davranış görevleri 3,4,6,22 geniş bir yelpazede performans farelerin korteks hücrelerinin görüntü popülasyonları kronik yaptı. Ancak, baş-sabitleme gereği küresel bir koşu bandı üzerinde davranış ve hareket kontrolsüz hareketin veya normal davranışa eşdeğer değil birçok yönden kısıtlamaktadır dikkat etmek faydalıdır.

Gelecekte, burada açıklanan sanal gerçeklik görüntüleme yaklaşımının gücü muhtemel davranış sırasında hedeflenen optogenetic stimülasyon ile kalsiyum görüntüleme kombinasyonu olacaktır. Bu sayesinde elde edilen davranış değişiklikleri izleme sırasında optik olarak presinaptik hücreleri ve bunların görüntü post-sinaptik hedefleri işlemek mümkün olur. Buna ek olarak, kalsiyum göstergeler serbestçe cel içinde yaygınl, bu da davranış sırasında hücre içi bölümlerinde seçici aktivitesini ölçmek için mümkün olacaktır. Nedeniyle hareket kaynaklı beyin hareketi, bu kayıtlar istikrarlı kayıtları elde etmek için zorluk ile sınırlı olmuştur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Acknowledgments

Bu çalışma Biyomedikal Araştırma Friedrich Miescher Enstitüsü, Max Planck Derneği ve İnsan Frontiers Bilim Programı tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cover slips (diameter = 3-5 mm) Menzel window implant
InSight DeepSee laser Spectra-Physics microscope
12 kHz Resonance scanner Cambridge Technology G1-003-30026 microscope
Galvometer Cambridge Technology G6215H microscope
Digitizer National Instruments NI 5772 microscope
FPGA National Instruments PXIe 7965R microscope
Acquisition card National Instruments PCIe 6363 microscope
Emission filter 525/50 Semrock FF03-525/50-25 microscope
Piezo-electric z-drive Physikinstrumente P-726.1CD microscope
Controller for Piezo-electric drive Physikinstrumente E665 LVPZT microscope
Objective 16X, 0.8NA Nikon CFI75 microscope
Current amplifier Femto DHPCA-100 microscope
Photomultiplier tube Hamamatsu microscope
USB Camera without IR filter ImagingSource DMK22BUC03 pupil tracking
Objective 50 mm ImagingSource M5018-MP pupil tracking
Macro adapter rings ImagingSource LAexSet pupil tracking
Optical computer mouse Logitech G500 motion tracking
Styrofoam ball 20 cm e.g. idee-shop.de 08797.00.15 virtual environment
LED projector Samsung SP-F10M virtual environment
Acquisition card National Instruments NI 6009 virtual environment
Panda3D game engine www.panda3d.org virtual environment
Numpy library for Python www.scipy.org virtual environment
Scipy library for Python www.scipy.org virtual environment
NI-DAQmx driver National Instruments www.ni.com virtual environment
Ultrasound gel Dahlhausen 5701.0342.10 imaging

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Helmchen, F., Fee, M. S., Tank, D. W., Denk, W. A Miniature Head-Mounted Two-Photon MicroscopeHigh-Resolution Brain Imaging in Freely Moving Animals. Neuron. 31, (6), 903-912 (2001).
  2. Dombeck, D. A., Khabbaz, A. N., Collman, F., Adelman, T. L., Tank, D. W. Imaging large-scale neural activity with cellular resolution in awake, mobile mice. Neuron. 56, 43-57 (2007).
  3. Dombeck, D. A., Harvey, C. D., Tian, L., Looger, L. L., Tank, D. W. Functional imaging of hippocampal place cells at cellular resolution during virtual navigation. Nat. Neurosci. 13, (11), 1433-1440 (2010).
  4. Harvey, C. D., Coen, P., Tank, D. W. Choice-specific sequences in parietal cortex during a virtual-navigation decision task. Nature. 484, (7395), 62-68 (2012).
  5. Huber, D., Gutnisky, D. A. Multiple dynamic representations in the motor cortex during sensorimotor learning. Nature. 484, (7395), 473-478 (2012).
  6. Keller, G. B., Bonhoeffer, T., Hübener, M. Sensorimotor mismatch signals in primary visual cortex of the behaving mouse. Neuron. 74, (5), 809-815 (2012).
  7. Akerboom, J., Chen, T. -W. Optimization of a GCaMP Calcium Indicator for Neural Activity Imaging. J. Neurosci. 32, (40), 13819-13840 (2012).
  8. Zhao, Y., Araki, S. An expanded palette of genetically encoded Ca2+ indicators. Science. 333, (6051), 1888-1891 (2011).
  9. Mittmann, W., Wallace, D. J. Two-photon calcium imaging of evoked activity from L5 somatosensory neurons in vivo. Nat. Neurosci. 14, (8), 1089-1893 (2011).
  10. Katona, G., Szalay, G. Fast two-photon in vivo imaging with three-dimensional random-access scanning in large tissue volumes. Nat. Methods. 9, (2), 201-208 (2012).
  11. Mank, M., Santos, A. F. A genetically encoded calcium indicator for chronic in vivo two-photon imaging. Nat. Methods. 5, (9), 805-811 (2008).
  12. Margolis, D. J., Lütcke, H. Reorganization of cortical population activity imaged throughout long-term sensory deprivation. Nat. Neurosci. 15, (11), 1539-1546 (2012).
  13. Zariwala, H. A., Borghuis, B. G. A Cre-dependent GCaMP3 reporter mouse for neuronal imaging in vivo. J. Neurosci. 32, (9), 3131-3141 (2012).
  14. Harvey, C. D., Collman, F., Dombeck, D. A., Tank, D. W. Intracellular dynamics of hippocampal place cells during virtual navigation. Nature. 461, (7266), 941-946 (2009).
  15. Hölscher, C., Schnee, A., Dahmen, H., Setia, L., Mallot, H. A. Rats are able to navigate in virtual environments. J. Exp. Biol. 208, 561-5519 (2005).
  16. Borlinghaus, R. T. MRT letter: high speed scanning has the potential to increase fluorescence yield and to reduce photobleaching). Microsc. Res. Tech. 69, (9), 689-692 (2006).
  17. Reiff, D. F., Plett, J., Mank, M., Griesbeck, O., Borst, A. Virtual Reality for Mice, mousevr.blogspot.com. Nat. Neurosci. 13, 973-978 (2010).
  18. Sakatani, T., Isa, T. Quantitative analysis of spontaneous saccade-like rapid eye movements in C57BL/6 mice. Neurosci. Res. 58, 324-331 (2007).
  19. Golshani, P., Portera-Cailliau, C. In vivo 2-photon calcium imaging in layer 2/3 of mice. J. Vis. Exp. (13), (2008).
  20. Holtmaat, A., Bonhoeffer, T. Long-term, high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window. Nat. Protoc. 4, (8), 1128-1144 (2009).
  21. Schmidt-Hieber, C., Häusser, M. Cellular mechanisms of spatial navigation in the medial entorhinal cortex. Nat. Neurosci. 16, (3), 325-331 (2013).

Comments

1 Comment

  1. Is there anything special about the specific brand of ultrasound gel? Just wondering if a brand like Ultrasonic would suffice? (e.g., https://www.amazon.com/SPECIAL-PACK-3-Aquasonic-8-5oz-Each/dp/B00H4GDK6Y)

    Reply
    Posted by: Anonymous
    November 3, 2016 - 5:55 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Usage Statistics