一項(xiàng)由葡萄牙尚帕莫未知中心,,牛津大學(xué),,哥倫比亞大學(xué),荷蘭鹿特丹伊拉斯謨大學(xué),,麻省理工學(xué)院,,倫敦大學(xué),德國MaxPlanck生物控制論研究所,,德國圖歐賓根大學(xué)多方合作的研究于2020年11月4日在Neuron上發(fā)表了題為TheAnteriorCingulateCortexPredictsFutureStatestoMediateModel-BasedActionSelection的文章,,作者通過一個(gè)新的兩步謎題任務(wù)了解基于模型的決策使用對行為具體后果的預(yù)測,在小鼠的一系列決策任務(wù)中使用Inscopix顯微鈣成像和光遺傳學(xué)來證明前扣帶皮層(ACC)預(yù)測了行動(dòng)將導(dǎo)致的狀態(tài),,而不僅*是預(yù)測它們是好是壞,,并判斷結(jié)果是否與這些預(yù)測相符。研究結(jié)果表明,,ACC是基于模型的控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),,在預(yù)測所選操作的未來狀態(tài)方面發(fā)揮著特定作用,。鈣成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)鈣離子產(chǎn)生各種各樣的胞內(nèi)信號,。南京光遺傳鈣成像價(jià)格多少
對于雙光子(2P)鈣成像而言,離焦和近表面熒光激發(fā)是兩個(gè)大的深度限制因素,,而對于三光子成像這兩個(gè)問題大大減小,,但是三光子成像由于熒光團(tuán)的吸收截面比2P要小得多,所以需要更高數(shù)量級的脈沖能量才能獲得與2P激發(fā)的相同強(qiáng)度的熒光信號,。功能性三光子顯微鏡比結(jié)構(gòu)性三光子顯微鏡的要求更高,,它需要更快速的掃描,以便及時(shí)采樣神經(jīng)元活動(dòng),;需要更高的脈沖能量,,以便在每個(gè)像素停留時(shí)間內(nèi)收集足夠的信號。復(fù)雜的行為通常涉及到大型的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,該網(wǎng)絡(luò)既具有局部的連接又具有遠(yuǎn)程的連接,。要想將神經(jīng)元活動(dòng)與行為聯(lián)系起來,需要同時(shí)監(jiān)控非常龐大且分布guangfan的神經(jīng)元的活動(dòng),,大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)在幾十毫秒內(nèi)處理傳入的刺激,,要想了解這種快速的神經(jīng)元?jiǎng)恿W(xué),就需要MPM具備對神經(jīng)元進(jìn)行快速成像的能力??焖費(fèi)PM方法可分為單束掃描技術(shù)和多束掃描技術(shù)上海神經(jīng)元鈣成像nVoke鈣成像技術(shù)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,。
傳統(tǒng)的寬場熒光顯微鏡由于光散射的影響,只能夠?qū)Υ竽X淺層的神經(jīng)元或在離體組織上進(jìn)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(shù)的迅速發(fā)展,,在體鈣成像技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展,。雙光子熒光顯微鏡能夠在進(jìn)行活動(dòng)動(dòng)物成像的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)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(jìn)行成像,,研究神經(jīng)元突觸后長時(shí)程yizhi(Wangetal.,2000);觀察活動(dòng)小鼠運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)元在嗅覺選擇任務(wù)中刺激相關(guān)電位(Komiyamaetal.,2010)等等,。不過,,這些實(shí)驗(yàn)還是需要對動(dòng)物進(jìn)行麻醉和固定,而神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域很多研究更希望能夠?qū)ψ杂苫顒?dòng)的動(dòng)物進(jìn)行研究,。
大家都知道,,只有游離鈣才具有生物學(xué)活性,而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度由鈣離子的內(nèi)外流平衡所決定,,同時(shí)也受鈣結(jié)合蛋白的影響,。細(xì)胞外鈣離子內(nèi)流的方式有很多種,其中包括電壓門控鈣離子通道,、離子型谷氨酰胺受體,、煙堿型膽堿能受體(nAChR)和瞬時(shí)受體電位C型通道(TRPC)等。神經(jīng)元鈣成像的原理就是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(qiáng)度表現(xiàn)出來,,以反映神經(jīng)元活性,。該方法可以同時(shí)觀察多個(gè)功能或位置相關(guān)的腦細(xì)胞。鈣信號在大腦皮層中更能反映神經(jīng)元的活性,因此神經(jīng)元鈣信號的檢測對研究大腦皮層功能至關(guān)重要,。
鈣成像是一種用于觀察和研究細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度變化的技術(shù),。鈣離子在細(xì)胞內(nèi)起著重要的調(diào)節(jié)作用,參與細(xì)胞信號傳導(dǎo),、細(xì)胞凋亡,、細(xì)胞分化等生物過程。鈣成像技術(shù)通過使用熒光探針或基因工程技術(shù)將熒光蛋白與鈣離子結(jié)合,,使其能夠發(fā)出熒光信號,。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度發(fā)生變化時(shí),熒光信號的強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)改變,,從而可以通過顯微鏡觀察到鈣離子的動(dòng)態(tài)變化,。鈣成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、藥理學(xué)等領(lǐng)域,,有助于揭示鈣離子在生物過程中的作用機(jī)制,。功能鈣成像技術(shù)是將外源性熒光信號和生理現(xiàn)象耦合起來,通過熒光染料信號的改變反映細(xì),。哈爾濱細(xì)胞鈣離子鈣成像口碑好
通過鈣成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元的活動(dòng)與其內(nèi)部的鈣離子濃度密切相關(guān),。南京光遺傳鈣成像價(jià)格多少
細(xì)胞內(nèi)鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時(shí)間性和空間性。當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞興奮時(shí),,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電沖動(dòng),,在此時(shí),細(xì)胞外的鈣離子回流入該細(xì)胞內(nèi),,促使這個(gè)細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì),,神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級神經(jīng)細(xì)胞膜上的蛋白分子相結(jié)合,促使這個(gè)一級神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生新的電沖動(dòng),。以此類推,,神經(jīng)信號便一級一級地傳遞下去,從而構(gòu)成復(fù)雜的信號體系,,形成了學(xué)習(xí),、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中,,鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色,。南京光遺傳鈣成像價(jià)格多少