2025-06-11 03:02:35
解決鈣成像裝置對核磁成像的干擾:考慮到金屬對核磁成像的影響,研究人員在核磁共振成像的模塊上裝上了鈣成像模塊,該成像模塊所有的金屬元件全部被更換為非導電塑料??紤]到磁場(chǎng)對光纖記錄系統的干擾,減少鈣信號的噪音,將相干光纖激光器與核磁共振放置相鄰不同的房間。解決鈣成像和核磁成像區域的一致性:在成像過(guò)程中,以皮層區域的血管分布為參照物,以保證鈣成像和核磁成像的區域基本保持一致。但在實(shí)際成像中,鈣離子變化和血氧水平依賴(lài)性信號所響應的區域并不是完全重合。因此研究人員將響應區域內的信號變化幅度進(jìn)行均一化,盡量避免因統計閾值引起差異。通過(guò)鈣成像技術(shù)發(fā)現神經(jīng)元的活動(dòng)與其內部的鈣離子濃度密切相關(guān)。上海神經(jīng)元鈣成像nVoke2.0
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inscopix鈣成像哪個(gè)好鈣成像系統集成自動(dòng)控制和精確計時(shí)的多模式輸入端口。
目前可用的指示劑較多,根據熒光光譜、與鈣離子親和力及其化學(xué)特性的不同大致分為化學(xué)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(lái)源于綠色熒光蛋白GFP及其變異體的蛋白質(zhì),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(guò)硫酸酯鍵或過(guò)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(xué)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(gè)熒光基因編碼的鈣指示劑。
細胞內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di1個(gè)細胞興奮時(shí),產(chǎn)生了一個(gè)電沖動(dòng),此時(shí),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(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)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(dòng)。以此類(lèi)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(xué)習、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統中,鈣離子同樣扮演著(zhù)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(shí)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(zhì)的過(guò)程必不可少。眾所周知,只有游離鈣才具有生物學(xué)活性,而細胞質(zhì)內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定,同時(shí)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(mén)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(guò)熒光強度表現出來(lái),以反映神經(jīng)元活性。該方法可以同時(shí)觀(guān)察多個(gè)功能或位置相關(guān)的腦細胞。用標準行為測定法進(jìn)行成像和行為實(shí)驗的時(shí)間同步可進(jìn)行深部腦區鈣成像。
可見(jiàn)光激發(fā)Ca2+熒光探針與紫外光激發(fā)探針相比,可見(jiàn)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,能夠降低對活細胞的光毒性和樣品自發(fā)熒光以及光散射的干擾,且無(wú)光譜偏移。常使用的可見(jiàn)光激發(fā)Ca2+熒光探針有Fluo-3,Fluo-4,Rhod-2等,同時(shí)他們也都是非比率型指示劑。Fluo-3是常用的可見(jiàn)光激發(fā)Ca2+熒光指示劑之一,是典型的的單波長(cháng)指示劑,比較大激發(fā)波長(cháng)為506nm,比較大發(fā)射波長(cháng)為526nm。它與Ca2+結合之前幾乎無(wú)熒光,結合后熒光會(huì )增加60至100倍,從而避免了細胞自身的熒光干擾。實(shí)際檢測時(shí)推薦使用的激發(fā)波長(cháng)為488nm左右,發(fā)射波長(cháng)為525~530nm。Fluo-3可以用在激光共聚焦顯微成像或流式細胞儀中。它還有一個(gè)升級版本Fluo-4,在相同Ca2+濃度下信號更強。長(cháng)時(shí)間追蹤相同細胞,進(jìn)行可重復的科學(xué)研究對自由行為動(dòng)物進(jìn)行慢性鈣成像研究。上海inscopix鈣成像哪個(gè)好
鈣信號發(fā)揮著(zhù)高度特異性的功能。上海神經(jīng)元鈣成像nVoke2.0
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。上海神經(jīng)元鈣成像nVoke2.0