在神經系統(tǒng)研究中,我們常使用鈣指示劑表征鈣離子濃度變化,以反映神經元的活動。常見的鈣成像方法有雙光子熒光成像和單光子熒光成像兩種,其中后者是研究腦神經活動的常用方法。但與雙光子成像相比,單光子成像更易受到來自神經元的高水平串擾,導致信噪比降低。不僅如此,采集活動信號時還易被來自近距離通過的軸突和樹突的信號所污染,造成的非特異性信號,這些均嚴重影響對神經元活動反應的精細成像。因而,在單光子熒光成像的基礎上,研究團隊在細胞核中表達遺傳編碼的鈣指示劑,從而消除神經纖維信號。但與經典的胞質鈣成像相比,鈣進入細胞核的要求降低了這種成像的時間精度。小鼠頭戴式微型顯微鏡為后續(xù)清醒動物腦功能鈣成像研究提供了一套可靠的顯微成像系統(tǒng)。深圳熒光顯微鈣成像聯(lián)系方式
對新環(huán)境的探索確保了生存和進化的適應性,這是通過根據經驗動態(tài)變化的探索性回合和逮捕來表達的。因此,調節(jié)探索性行為的神經環(huán)路應該參與經驗的整合,并利用它來選擇適當的行為輸出。通過空間探索分析,研究人員發(fā)現在之前動物被逮捕的地點,瞬間逮捕數隨著經驗的增加而增加。在自由探索的小鼠身上進行的Inscopix鈣成像顯示,基底外側杏仁核中有一個遺傳和投射定義的神經元群,在自我控制的行為停止期間是活躍的。這個合集是以經驗依賴的方式響應的,對這些神經元的nVoke閉環(huán)光遺傳操作表明,它們在探索過程中驅動經驗依賴的逮捕是充分和必要的。投影特異性成像和光遺傳學實驗顯示,這些yizhi是由投射到**杏仁核的基底外側杏仁核神經元影響的,揭示了杏仁核環(huán)路,該回路介導了熟悉部位的短暫阻止,但不影響回避或焦慮/恐懼樣行為。寧波inscopix鈣成像采購信息超微顯微鈣成像顯微鏡是研究活動動物神經活動必要儀器。
鈣成像是一種用于觀察和研究細胞內鈣離子濃度變化的技術。鈣離子在細胞內起著重要的調節(jié)作用,參與細胞信號傳導、細胞凋亡、細胞分化等生物過程。鈣成像技術通過使用熒光探針或基因工程技術將熒光蛋白與鈣離子結合,使其能夠發(fā)出熒光信號。當細胞內鈣離子濃度發(fā)生變化時,熒光信號的強度也會相應改變,從而可以通過顯微鏡觀察到鈣離子的動態(tài)變化。鈣成像技術廣泛應用于神經科學、細胞生物學、藥理學等領域,有助于揭示鈣離子在生物過程中的作用機制。
鈣離子在很多生理活動中都發(fā)揮著重要作用,除了在肌肉細胞收縮中扮演著重要角色,鈣離子也是神經元活動的重要“風向標”之一:當神經元膜電位發(fā)生去極化,產生的動作電位傳導到神經元軸突末梢時,細胞膜上的電壓門控鈣離子通道打開,大量鈣離子內流,包含神經遞質的囊泡由突觸前膜釋放至后膜,下游神經元就得以接受到上游的信號。因此,鈣離子成像可以追蹤神經元動作電位,從而幫助我們了解神經元集群的活動,可以用于感知覺,學習記憶,社會性行為等各種各樣的研究中。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。
傳統(tǒng)的寬場熒光顯微鏡由于光散射的影響,只能夠對大腦淺層的神經元或在離體組織上進行成像,共聚焦顯微鏡由于光損傷較大,一般也只用于離體鈣成像。隨著熒光顯微鏡技術的迅速發(fā)展,在體鈣成像技術得到了蓬勃發(fā)展。雙光子熒光顯微鏡能夠在進行活動動物成像的時候實現高分辨率和高信噪比。例如,用雙光子顯微鏡對海馬樹突棘的鈣離子信號進行成像,研究神經元突觸后長時程yizhi(Wangetal.,2000);觀察活動小鼠運動皮層神經元在嗅覺選擇任務中刺激相關電位(Komiyamaetal.,2010)等等。不過,這些實驗還是需要對動物進行麻醉和固定,而神經科學領域很多研究更希望能夠對自由活動的動物進行研究。傳統(tǒng)鈣成像實驗要求成像的光路極為穩(wěn)定。上海inscopix鈣成像nVista
鈣離子能產生許多控制細胞功能的胞內信號,如突觸囊泡中神經遞質的釋放等。深圳熒光顯微鈣成像聯(lián)系方式
目前有三種在神經元上填充鈣離子指示劑的方法,且都可以用于體內和體外研究。第一種方法是利用玻璃吸管將膜滲透性鹽或葡聚糖形式的指示劑注入單個神經元中。此方法方便實驗者控制單個神經元內的鈣離子指示劑濃度且信噪比較高。第二種是利用“批量加載”的方法將鈣離子指示劑染料負載神經元,觀察對象為一群神經元。盡管此方法可能導致一些膠質細胞也被指示劑所標記,但提高了整體神經元的標記百分比,使研究者得以觀察到一群神經元內動作電位相關性的活動。第三種也較為常用,通過病毒轉染的方式使其基因編碼鈣離子指示劑。(A)單細胞注射法;(B)networkloading法;(C)通過病毒轉染使其基因編碼鈣離子指示劑(expressionofgeneticallyencodedcalciumindicators,GECI)深圳熒光顯微鈣成像聯(lián)系方式