哥倫比亞大學(xué)ZuckermanMind大腦行為研究所的RuiM.Costa課題組于2020年10月7日在Cell雜志上發(fā)表了一篇題為AnAmygdalaCircuitMediatesExperience-DependentMomentaryArrestsduringExploration的文章，作者開發(fā)一種用于研究小鼠探索活動中瞬時停滯行為機制的新型實驗,，通過行為分析,、環(huán)路映射,、滔博生物-Inscopix自由活動鈣成像顯微鏡結(jié)合光遺傳學(xué)手段，提供介導(dǎo)經(jīng)驗依賴性的瞬時停滯行為的BLA神經(jīng)元群體的jihuo和投射證據(jù),，表明BLA-CEA環(huán)路可以作為新穎/熟悉情境的檢測器和效應(yīng)器,，用于基于空間位置的熟悉程度來生成自定進(jìn)度的行為停滯，這一響應(yīng)對于動物對未知環(huán)境進(jìn)行安全有效的探索是至關(guān)重要的,。鈣成像系統(tǒng)具有單細(xì)胞分辨率的大視野的特征,。深圳在體鈣成像nVoke2.0

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(jié)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(cè)較短波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而增大，右側(cè)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(yīng)的發(fā)射光熒光強度的比率，就可以對Ca2+濃度進(jìn)行定量的測量,。因為Fura-2結(jié)果準(zhǔn)確,，且不易被漂白，所以得到了普遍使用,。重慶細(xì)胞鈣離子鈣成像inscopix對鈣離子的功能研究中,，鈣指示劑是必不可少的工具。

鈣離子在很多生理性的活動中都發(fā)揮著重要作用,，除了在肌肉細(xì)胞收縮中扮演著重要角色,，鈣離子也是神經(jīng)元活動的重要“風(fēng)向標(biāo)”之一：當(dāng)神經(jīng)元膜電位發(fā)生去極化，產(chǎn)生的動作電位傳導(dǎo)到神經(jīng)元軸突末梢時,，細(xì)胞膜上的電壓門控鈣離子通道打開,，大量鈣離子內(nèi)流，包含神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡由突觸前膜釋放至后膜,，下游神經(jīng)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(jīng)元動作電位,，從而幫助我們了解神經(jīng)元集群的活動,，可以用于感知覺,，學(xué)習(xí)記憶，社會性行為等各種各樣的研究中,。

可見光激發(fā)Ca2+熒光探針與紫外光激發(fā)探針相比,，可見光激發(fā)Ca2+探針具有更強的染料吸收性能，對Ca2+變化水平檢測敏感度也更高,，能夠降低對活細(xì)胞的光毒性和樣品自發(fā)熒光以及光散射的干擾,，且無光譜偏移。常使用的可見光激發(fā)Ca2+熒光探針有Fluo-3,，F(xiàn)luo-4,，Rhod-2等，同時他們也都是非比率型指示劑,。Fluo-3是常用的可見光激發(fā)Ca2+熒光指示劑之一,，是典型的的單波長指示劑，比較大激發(fā)波長為506nm,，比較大發(fā)射波長為526nm,。它與Ca2+結(jié)合之前幾乎無熒光，結(jié)合后熒光會增加60至100倍,，從而避免了細(xì)胞自身的熒光干擾,。實際檢測時推薦使用的激發(fā)波長為488nm左右，發(fā)射波長為525～530nm,。Fluo-3可以用在激光共聚焦顯微成像或流式細(xì)胞儀中,。它還有一個升級版本Fluo-4，在相同Ca2+濃度下信號更強,。鈣成像系統(tǒng)支持聯(lián)網(wǎng),，基于網(wǎng)絡(luò)的軟件可讓您隨時隨地監(jiān)控數(shù)據(jù)。

鈣離子成像技術(shù)（Calciumimaging）是指利用鈣離子指示劑監(jiān)測組織內(nèi)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(nèi)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(yán)格對應(yīng)關(guān)系,，利用特殊的熒光染料或者蛋白質(zhì)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(dá)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(xì)胞內(nèi)的信號可觸發(fā)響應(yīng)，如改變基因表達(dá)和突觸囊泡中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,。由于細(xì)胞內(nèi)有離子泵在各種信號刺激下選擇性地運輸這些離子,，胞內(nèi)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(xì)胞上直接可視化鈣信號,。想要同時觀察軸突和樹突的鈣離子信號,，大視野是很重要的。上海神經(jīng)元鈣成像動物行為學(xué)

鈣成像數(shù)據(jù)采集盒擁有 2TB 存儲空間,，可選擇以太網(wǎng)或 Wi? 方式連接電腦,。深圳在體鈣成像nVoke2.0

轉(zhuǎn)基因Ca2+指示劑：轉(zhuǎn)基因技術(shù)和光遺傳技術(shù)的飛速發(fā)展，催生了基因編碼的Ca2+指示劑（GECIs）,。它們不依賴于熒光染料,，可以靶向特定的組織，如神經(jīng)細(xì)胞,、心肌細(xì)胞,、T細(xì)胞等，并且可以避免熒光指示劑帶來的的許多問題,，是監(jiān)測轉(zhuǎn)基因動物體內(nèi)鈣離子的一個極好的工具,。個基因編碼的鈣離子指示劑Cameleon早在1997年就發(fā)表了。它是利用與鈣離子結(jié)合后發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,，作為供體的CFP和作為受體的YFP之間產(chǎn)生FRET的原理,。2000年，GCaMP誕生了,。它是增強型綠色熒光蛋白（EGFP）和鈣調(diào)蛋白（結(jié)合鈣離子）,、鈣調(diào)蛋白結(jié)合肽M13組成的，結(jié)合鈣離子后,，鈣調(diào)素-M13相互作用引起GFP空間結(jié)構(gòu)變化,，發(fā)出綠色熒光（圖5）。GCaMP的問世有著**性的意義,，它改變了我們觀察神經(jīng)元群體活動的方式,，讓科學(xué)家們可以在成千上萬的細(xì)胞中，看到哪些神經(jīng)元在放電,，它們放電的模式和規(guī)律是怎樣的,，從而進(jìn)一步探索各種內(nèi)在的神經(jīng)機制。深圳在體鈣成像nVoke2.0