Anderson研究團隊發(fā)現(xiàn)實驗室雄性小鼠對雌性和雄性的攀爬行為可以通過是否存在超聲發(fā)聲(USV)來區(qū)分。這些和更多的行為數(shù)據(jù)表明,大多數(shù)雄性主導的攀爬是攻擊性的,盡管在極少數(shù)情況下可能是性行為。研究人員調查了USV+和USV-攀爬是否使用相同或不同的下丘腦神經(jīng)基質。通過使用Inscopix自由行為顯微鈣成像方法觀察內側視前區(qū)(MPOA)或腹內側下丘腦腹側細分(VMHvl)中雌jisu受體1(ESR1)陽性神經(jīng)元,發(fā)現(xiàn)在小鼠活動中可以解碼出在USV+和USV-攀爬過程中神經(jīng)元活動的獨特模式。交叉光遺傳刺激表達ESR1和囊狀GABA轉運蛋白(VGAT)的MPOA神經(jīng)元,可促進USV+攀爬,并將雄性的定向攻擊轉換為USV攀爬。鈣成像技術在神經(jīng)科學研究中的應用。光遺傳鈣成像生產(chǎn)廠家
鈣離子成像技術(Calciumimaging)是指利用鈣離子指示劑監(jiān)測組織內鈣離子濃度的方法,常用于神經(jīng)系統(tǒng)的研究,指示神經(jīng)元內鈣離子的變化,提示神經(jīng)元活動。其原理在于借助鈣離子濃度與神經(jīng)元活動之間的嚴格對應關系,利用特殊的熒光染料或者蛋白質熒光探針(鈣離子指示劑,<spanlang=EN-US>Calciumindicator),將神經(jīng)元中鈣離子的濃度通過熒光強度表現(xiàn)出來,并被顯微鏡捕捉,從而達到監(jiān)測神經(jīng)元活動的目的。鈣離子在神經(jīng)元功能中起著重要的作用:它們作為細胞內的信號可觸發(fā)響應,如改變基因表達和突觸囊泡中神經(jīng)遞質的釋放。由于細胞內有離子泵在各種信號刺激下選擇性地運輸這些離子,胞內鈣濃度是高度動態(tài)的。鈣成像利用鈣離子流的優(yōu)勢,在活神經(jīng)細胞上直接可視化鈣信號。哈爾濱inscopix鈣成像nVoke利用特殊的熒光染料或鈣離子指示劑,將神經(jīng)元中鈣離子濃度的變化通過熒光強度表現(xiàn)出來。
單光子顯微技術是相對成熟的熒光顯微技術,但由于單光子顯微技術使用的激發(fā)光波長較短,成像深度比較有限;能量比較大,會造成對熒光物質的漂白,光毒性嚴重。激光共焦掃描顯微鏡由于共焦顯微鏡的孔徑很小,實現(xiàn)樣本三維成像要逐點掃描,成像速度慢,對樣本損害大,很難用于長時間活細胞成像實驗。而寬場顯微鏡能夠很好地實現(xiàn)實時動態(tài)成像,光漂白小,因而較早應用于活細胞內的實時檢測,但寬場顯微鏡由于離焦信號的干擾,難以實現(xiàn)多維成像。
使用MPM對神經(jīng)元進行鈣成像時,通過隨機訪問掃描—即激光束在整個視場上的任意選定點上進行快速掃描—可以只掃描感興趣的神經(jīng)元,這樣不僅避免掃描到任何未標記的神經(jīng)纖維,還可以優(yōu)化激光束的掃描時間。隨機訪問掃描可以通過聲光偏轉器(AOD)來實現(xiàn),其原理是將具有一個射頻信號的壓電傳感器粘在合適的晶體上,所產(chǎn)生的聲波引起周期性的折射率光柵,激光束通過光柵時發(fā)生衍射。通過射頻電信號調控聲波的強度和頻率從而可以改變衍射光的強度和方向,這樣使用1個AOD就可以實現(xiàn)一維橫向的任意點掃描,利用1對AOD,結合其他軸向掃描技術可實現(xiàn)3D的隨機訪問掃描。但是該技術對樣本的運動很敏感,易出現(xiàn)運動偽影。目前,快速光柵掃描即在FOV中進行逐行掃描,由于利用算法可以輕松解決運動偽影而被guangfan的使用。傳統(tǒng)鈣成像實驗要求成像的光路極為穩(wěn)定。
鈣成像技術(calciumimaging)是指利用鈣離子指示劑監(jiān)測組織內鈣離子濃度的方法。在神經(jīng)系統(tǒng)研究方面,在在體(invivo)或者離體(invitro)實驗中,鈣成像技術被廣泛應用于同時監(jiān)測成百上千個神經(jīng)元內鈣離子的變化,從而檢測神經(jīng)元的活動情況)。有了鈣成像技術,原本悄無聲息的神經(jīng)活動就變成了一幅斑斕閃爍的壯觀影像,科學家終于可以親眼看著神經(jīng)信號在神經(jīng)網(wǎng)絡之中往來穿梭。因此,這種技術一出現(xiàn),就受到了全世界神經(jīng)科學家們的追捧,至今依然是人們觀測神經(jīng)活動直接的手段。鈣是模型動物神經(jīng)細胞內重要的第二信使,參與細胞多種功能的調節(jié),可以產(chǎn)生多種細胞內信號。南京超微顯微鈣成像大概費用
鈣成像系統(tǒng)集成自動控制和精確計時的多模式輸入端口。光遺傳鈣成像生產(chǎn)廠家
紫外光激發(fā)Ca2+熒光探針:Fura-2和Indo-1都是紫外光激發(fā)的雙波長Ca2+熒光指示劑,也是目前較常用的比率型鈣離子熒光探針。與其他代的熒光指示劑相比,它們的熒光信號更強,對Ca2+的選擇性也更強。比率指示劑會在與Ca2+結合后會改變吸收/發(fā)射特性。以雙波長激發(fā)指示劑Fura-2為例。如圖2所示,低Ca2+濃度下,F(xiàn)ura-2在~380nm處激發(fā),高Ca2+濃度下,在~340nm處激發(fā)。光譜由兩個峰組成:左側較短波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而增大,右側較長波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而減小。通過340/380nm交替激發(fā),獲取在510nm處對應的發(fā)射光熒光強度的比率,就可以對Ca2+濃度進行定量的測量。因為Fura-2結果準確,且不易被漂白,所以得到了普遍使用。光遺傳鈣成像生產(chǎn)廠家