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傳統的寬場(chǎng)熒光顯微鏡由于光散射的影響，只能夠對大腦淺層的神經(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(zhù)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)行在體成像的時(shí)候實(shí)現高分辨率和高信噪比。例如，用雙光子顯微鏡對海馬樹(shù)突棘的鈣離子信號進(jìn)行成像，研究神經(jīng)元突觸后長(cháng)時(shí)程降低(Wangetal.,2000)；觀(guān)察在體小鼠運動(dòng)皮層神經(jīng)元在嗅覺(jué)選擇任務(wù)中刺激相關(guān)電位(Komiyamaetal.,2010)等等。不過(guò)，這些實(shí)驗還是需要對動(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對自由活動(dòng)的動(dòng)物進(jìn)行研究。近年來(lái)出現了通過(guò)植入性的microscope或microlens進(jìn)行在體freelymoving動(dòng)物鈣成像的技術(shù)。使用一端帶有GRINlens的光纖連接顯微鏡和動(dòng)物大腦，從特定腦區發(fā)出的熒光信號被光纖收集，然后通過(guò)Inscopix顯微鏡成像。動(dòng)物頭部只需植入GRINlens，方便活動(dòng)。有了鈣成像技術(shù)，原本悄無(wú)聲息的神經(jīng)活動(dòng)就變成了一幅斑斕閃爍的壯觀(guān)影像。上海常用鈣成像供應商

隨著(zhù)功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)學(xué)家們已經(jīng)可以研究腦區和神經(jīng)元內部的工作情況。功能鈣成像技術(shù)就是其中之一，其主要原理是將外源性熒光信號和生理現象耦合起來(lái)——通過(guò)熒光染料信號的改變反映細胞內游離鈣離子濃度，以此表示細胞的功能狀態(tài)。目前它被廣泛應用于實(shí)時(shí)監測一群相關(guān)神經(jīng)元內鈣離子的變化，從而判斷其功能活動(dòng)。該技術(shù)的出現使得科學(xué)家可以親眼目睹神經(jīng)信號在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )之中時(shí)間和空間上的傳遞穿梭。功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展使研究腦區和神經(jīng)元的內部工作成為可能。上海常用鈣成像供應商小鼠頭戴式微型顯微鏡為后續清醒動(dòng)物腦功能鈣成像研究提供了一套可靠的顯微成像系統。

功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展使研究腦區和神經(jīng)元的內部工作成為可能。隨著(zhù)功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)學(xué)家們已經(jīng)可以研究腦區和神經(jīng)元內部的工作情況。功能鈣成像技術(shù)就是其中之一，其主要原理是將外源性熒光信號和生理現象耦合起來(lái)——通過(guò)熒光染料信號的改變反映細胞內游離鈣離子濃度，以此表示細胞的功能狀態(tài)。目前它被廣泛應用于實(shí)時(shí)監測一群相關(guān)神經(jīng)元內鈣離子的變化，從而判斷其功能活動(dòng)。該技術(shù)的出現使得科學(xué)家可以親眼目睹神經(jīng)信號在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )之中時(shí)間和空間上的傳遞穿梭。

霍華德休斯頓醫學(xué)研究所（HHMI）ScottSternson課題組研究了影響這種源源不斷的食欲的神經(jīng)機制。他們通過(guò)使用Inscopix小顯微鏡觀(guān)察小鼠腦干區域的神經(jīng)元，發(fā)現貪念美食的小鼠可能是因為特殊的大腦區域對美食和奶茶比其他小鼠更加敏感。本能會(huì )驅使我們在感到饑餓和干渴的時(shí)候尋找食物，在找到食物或水時(shí)通過(guò)眼睛看、鼻子聞、嘴巴嘗等方式來(lái)感受和決定要不要吃，吃到一定程度產(chǎn)生滿(mǎn)足感（或是吃了還想吃的不滿(mǎn)足感）。因此，要把大腦中匯集的關(guān)于吃喝的各類(lèi)信號分清楚，并找出控制不同吃喝行為的神經(jīng)環(huán)路無(wú)疑是很有挑戰的任務(wù)。ScottSternson博士的研究團隊在小鼠大腦中尋找饑餓和干渴神經(jīng)環(huán)路共存的腦區。他們注意到，腦干的藍斑區（locuscoeruleus）附近有一群谷氨酸能神經(jīng)元（被稱(chēng)為periLC神經(jīng)元），參與進(jìn)食和飲水的行為，是餓和渴的匯聚點(diǎn)。為了研究這些神經(jīng)細胞的功能，研究小組開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，可以讓小鼠在自由活動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)Inscopix自由活動(dòng)鈣成像顯微鏡觀(guān)察記錄腦干中periLC神經(jīng)元的活動(dòng)。這項研究的作者龔蓉博士表示，解決這個(gè)技術(shù)是此項研究的關(guān)鍵。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)候實(shí)現高分辨率和高信噪比。

鈣離子在很多生理活動(dòng)中都發(fā)揮著(zhù)重要作用，除了在肌肉細胞收縮中扮演著(zhù)重要的角色，鈣離子也是神經(jīng)元活動(dòng)的重要“風(fēng)向標”之一：當神經(jīng)元膜電位發(fā)生去極化，產(chǎn)生的動(dòng)作電位傳導到神經(jīng)元軸突末梢時(shí)，細胞膜上的電壓門(mén)控鈣離子通道打開(kāi)，大量鈣離子內流，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(dòng)作電位，從而幫助我們了解神經(jīng)元集群的活動(dòng)，可以用于感知覺(jué)，學(xué)習記憶，社會(huì )性行為等各種各樣的研究中。鈣離子成像可以追蹤神經(jīng)元動(dòng)作電位。上海熒光鈣成像售后保障

鈣成像技術(shù)（calcium imaging）是指利用鈣離子指示劑監測組織內鈣離子濃度的方法。上海常用鈣成像供應商

一項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T(mén)heAnteriorCingulateCortexPredictsFutureStatestoMediateModel-BasedActionSelection的文章，作者通過(guò)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(lái)證明前扣帶皮層（ACC）預測了行動(dòng)將導致的狀態(tài)，而不僅*是預測它們是好是壞，并判斷結果是否與這些預測相符。研究結果表明，ACC是基于模型的控制的關(guān)鍵節點(diǎn)，在預測所選操作的未來(lái)狀態(tài)方面發(fā)揮著(zhù)特定作用。上海常用鈣成像供應商