小柯机器人

德国马克斯·普朗克行为神经生物学研究所Jason N. D. Kerr团队近期取得重要工作进展，他们研究开发出了一种三光子头戴式显微镜，能对自由移动小鼠的所有视觉皮层进行成像。相关研究成果2022年11月28日在线发表于《自然—方法学》杂志上。

据介绍，头戴式显微镜的进步使人们能够使用遗传学工具对自由活动的小鼠进行神经元活动成像，但这些显微镜仅限于在光线最低的场地进行记录和对上皮层进行成像。

研究人员构建了一个基于2-g三光子激发的显微镜，其中包含一个z驱动器，当小鼠在完全照明的环境中自由活动时，可以访问所有皮层。显微镜上有板载光子探测器，对环境光线有很强的适应性，室内运动场的照明是被计时到每一行扫描的末尾，这使得表达jGCaMP7f的皮质第4层和第6层神经元的活动能够在完全照明或黑暗的室内运动场漫游的小鼠身上进行功能成像。通过比较从这些层的群体中测量到的神经元活性，研究人员发现，在自由探索过程中，皮层第4层和第6层的活性受到光照和黑暗条件的差异调节。

附：英文原文

Title: A three-photon head-mounted microscope for imaging all layers of visual cortex in freely moving mice

Author: Klioutchnikov, Alexandr, Wallace, Damian J., Sawinski, Juergen, Voit, Kay-Michael, Groemping, Yvonne, Kerr, Jason N. D.

Issue&Volume: 2022-11-28

Abstract: Advances in head-mounted microscopes have enabled imaging of neuronal activity using genetic tools in freely moving mice but these microscopes are restricted to recording in minimally lit arenas and imaging upper cortical layers. Here we built a 2-g, three-photon excitation-based microscope, containing a z-drive that enabled access to all cortical layers while mice freely behaved in a fully lit environment. The microscope had on-board photon detectors, robust to environmental light, and the arena lighting was timed to the end of each line-scan, enabling functional imaging of activity from cortical layer 4 and layer 6 neurons expressing jGCaMP7f in mice roaming a fully lit or dark arena. By comparing the neuronal activity measured from populations in these layers we show that activity in cortical layer 4 and layer 6 is differentially modulated by lit and dark conditions during free exploration.

DOI: 10.1038/s41592-022-01688-9

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-022-01688-9

Nature Methods：《自然—方法学》，创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团，最新IF：47.99
官方网址：https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接：https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex