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我國學(xué)者在清醒獼猴長時(shí)期雙光子成像技術(shù)方面取得重要進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間：
2017-12-01 17:23
來源：
獼猴在認(rèn)知行為、腦結(jié)構(gòu)及功能方面都非常接近于人類，是人類腦疾病、視覺認(rèn)知及其他高級認(rèn)知功能研究理想的模式動(dòng)物。雙光子成像技術(shù)因其能以單細(xì)胞甚至單突觸分辨率觀察腦皮層大量神經(jīng)元活動(dòng)，近年來在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。但由于大動(dòng)物存在腦表面組織增生嚴(yán)重、腦組織跳動(dòng)大、基因編碼探針的表達(dá)效率低等困難，清醒獼猴腦部神經(jīng)活動(dòng)長時(shí)期的雙光子成像一直未能實(shí)現(xiàn)，是該領(lǐng)域研究中一個(gè)國際公認(rèn)的技術(shù)瓶頸。
唐世明課題組通過在獼猴視覺皮層顯微注射腺相關(guān)病毒(AAV)，轉(zhuǎn)入編碼鈣探針 GCaMP5、GCaMP6s 基因，并在獼猴視覺皮層獲得長穩(wěn)定高效表達(dá)，結(jié)合新設(shè)計(jì)的能有效防止顱內(nèi)感染及硬腦膜增生的成像窗口，獲得可保持長達(dá)數(shù)月的穩(wěn)定光學(xué)質(zhì)量;同時(shí)通過改進(jìn)頭部固定裝置以及圖像移動(dòng)修正，獲得了穩(wěn)定的圖像和高質(zhì)量的神經(jīng)活動(dòng)信號，最終在清醒獼猴認(rèn)知行為條件下，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定時(shí)間超過 6 個(gè)月的雙光子成像。課題組還首次實(shí)現(xiàn)了在清醒獼猴雙光子成像下，同時(shí)進(jìn)行神經(jīng)元胞內(nèi)記錄及單細(xì)胞電轉(zhuǎn)等電生理操作和研究，證明了鈣探針信號與神經(jīng)元活動(dòng)大范圍的線性關(guān)系(10Hz～150Hz)，并實(shí)現(xiàn)獼猴腦皮層神經(jīng)元稀疏轉(zhuǎn)染和樹突成像。
清醒獼猴長時(shí)期雙光子成像技術(shù)的開展，將對人類腦疾病、視覺認(rèn)知及其他高級認(rèn)知功能的研究帶來極大的便利。
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