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,。鈣離子成像可以用于感知覺，學習記憶,，社會性行為等各種各樣的研究中,。上海常見鈣成像供應商

目前可用的指示劑較多，根據(jù)熒光光譜,、與鈣離子親和力及其化學特性的不同大致分為化學性鈣離子指示劑和基因編碼鈣離子指示劑,。前者指可特異性與鈣離子結合的小分子，常用的有fura-2,、indo-1等,；而后者主要指來源于綠色熒光蛋白GFP及其變異體的蛋白質，可與鈣調蛋白和肌球蛋白輕鏈激酶M13域結合,，常用的有GCaMP,、TN-XXL等，其中GCaMP5G和GCaMP6被廣泛應用于在體鈣成像研究中,。生物熒光蛋白：Aequorin是水母熒光素（coelenterazine）通過硫酸酯鍵或過氧化鍵緊緊連到脫輔水母發(fā)光蛋白上形成的,，遇到鈣離子就發(fā)出470nm藍光，可以作為鈣離子的檢測試劑,；化學鈣離子指示劑：Fura-2可在紫外光下被jihuo且發(fā)射出505-520nm光,；基于FRET的基因編碼的鈣指示劑；單個熒光基因編碼的鈣指示劑,。上海熒光鈣成像價位鈣離子也是神經(jīng)元活動的重要“風向標”之一,。

科學家利用鈣成像技術記錄大腦活動。隨著功能光學成像技術的發(fā)展,，神經(jīng)學家們已經(jīng)可以研究腦區(qū)和神經(jīng)元內部的工作情況,。功能鈣成像技術就是其中之一，其主要原理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胞內游離鈣離子濃度,，以此daibiao細胞的功能狀態(tài),。目前它被廣泛應用于實時監(jiān)測一群相關神經(jīng)元內鈣離子的變化，從而判斷其功能活動,。該技術的出現(xiàn)使得科學家可以親眼目睹神經(jīng)信號在神經(jīng)網(wǎng)絡之中時間和空間上的傳遞穿梭,。

細胞內鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性。當di1個細胞興奮時,，產(chǎn)生了一個電沖動,，此時，細胞外的鈣離子流入該細胞內,，促使該細胞分泌神經(jīng)遞質,，神經(jīng)遞質與相鄰的下一級神經(jīng)細胞膜上的蛋白分子結合,，促使這一級神經(jīng)細胞產(chǎn)生新的電沖動。以此類推,，神經(jīng)信號便一級一級地傳遞下去,，從而構成復雜的信號體系，終形成學習,、記憶等大腦的高級功能,。在哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)中，鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色,。靜息狀態(tài)下大部分神經(jīng)元細胞內鈣離子濃度約為50-100nM,，而細胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍，增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經(jīng)遞質的過程必不可少,。眾所周知,，只有游離鈣才具有生物學活性，而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定,，同時也受鈣結合蛋白的影響,。細胞外鈣離子內流的方式有很多種，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度表現(xiàn)出來,，以反映神經(jīng)元活性,。該方法可以同時觀察多個功能或位置相關的腦細胞。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,。

細胞內鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性,。當個細胞興奮時，產(chǎn)生了一個電沖動,，此時，細胞外的鈣離子流入該細胞內,，促使該細胞分泌神經(jīng)遞質,，神經(jīng)遞質與相鄰的下一級神經(jīng)細胞膜上的蛋白分子結合，促使這一級神經(jīng)細胞產(chǎn)生新的電沖動,。以此類推,，神經(jīng)信號便一級一級地傳遞下去，從而構成復雜的信號體系,，較終形成學習,、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)中,，鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色,。靜息狀態(tài)下大部分神經(jīng)元細胞內鈣離子濃度約為50-100nM,，而細胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍，增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經(jīng)遞質的過程必不可少,。眾所周知,，只有游離鈣才具有生物學活性，而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定,，同時也受鈣結合蛋白的影響,。細胞外鈣離子內流的方式有很多種，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）和瞬時受體電位C型通道（TRPC）等?？梢詫ι畈磕X區(qū),、皮層區(qū)域等大部分腦區(qū)進行鈣成像使用鈣離子指示蛋白。深圳在體鈣成像nVoke2.0

鈣成像技術利用鈣離子流的優(yōu)勢在活神經(jīng)細胞上直接可視化鈣信號,。上海常見鈣成像供應商

多種鈣離子指示劑和鈣成像手段的存在使研究人員能夠根據(jù)具體的實驗需要進行選擇,。同樣，選擇合適的檢測設備也是至關重要的,。對于使用CCD/sCMOS相機的成像系統(tǒng)來說,，有兩個要求是很基本的：采集速度：根據(jù)不同的應用所需的相機幀速也不同，對于神經(jīng)細胞來說,，一般要求相機速度至少在10fps以上,，有些高速應用場景可能需要幾百甚至上千Hz的幀速。靈敏度：為了盡可能降低光漂白和其他副作用（特別是藍光激發(fā)時）,，需要降低激發(fā)光強度,。因此相機要在較寬的發(fā)射光波長范圍上具有高靈敏度，才能檢測到弱光條件下的信號,，并適應不同的染料的光譜發(fā)射特性,。上海常見鈣成像供應商