עבודה זו נתמכה על ידי פרידריך מיישר המכון למחקר ביו, אגודת מקס פלאנק, והתכנית למדע הגבולות האנושי.

נהלי כל החיה אושרו ובוצעו בהתאם להנחיות של מחלקת הווטרינרית של קנטון באזל. 1. התקנת חומרה ותוכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנת הסריקה מיקרוסקופ שני פוטונים: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בליזר אינפרא אדום פעם כמקור תאורה (רוחב פולס &lt;120 fsec). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בראש סריקה המורכב מסורק תהודה 8 או 12 קילוהרץ וגלונומטר הערה סטנדרטית:. זה מאפשר מסגרת חליפין של 40 או 60 הרץ ב750 x 400 פיקסלים. קצב פריימים גבוה הוא קריטי לצמצום תנועה במוח עיוות תמונה מושרה. יתר על כן, תוצאות מהירות תהודה סריקה בתשואת אות גבוהה יותר ומפחית photobleaching 16 וphototoxicity. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש Z-צעד במהירות גבוהה Piezo חשמלי לתמונות ברצף משולבי זמן לרכוש בעומקים מרובים הערה:. זה הוא אופציונלי ומשמש כדי להגדיל את תשואת נתונים על חשבון קצב פריימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בבוקרblanker echanical להקטין את חשיפת לייזר לרקמה. להתאים את רוחב blanker בהתאם למשרעת של סורק התהודה הערה:. בשל אופי סינוסי של נתיב הסריקה בסורק תהודה, קרן הלייזר נעה comparably איטי בנקודות תפנית הסריקה. כדי למנוע נזק לרקמות בנקודות תפנית אלה בם חשיפת לייזר היא הגדולה ביותר, blanker מכאני מוחדר למישור המוקד בין הסריקה ועדשות צינור שעוצרת את קרן הלייזר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור רכישת נתונים להשתמש digitizer מהירות גבוהה (800 MHz) בשילוב עם מערך שדה-programmable gate (FPGA) הערה:. מסננים גבוהים לעבור FPGA ומכלי אות PMT לפיקסלים. השילוב של גבוה לעבור סינון על FPGA ונמוך לעבור סינון היעיל על תוצאת מגבר PMT במסנן להקה עוברת במרכז בערך סביב שיעור החזרה של הלייזר (80 MHz). קוד ה-FPGA מדגם מסופק כתוספת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנת הליכון נתמכת באוויר המבוססת על העיצוב של Dombeck ועמיתים 2 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את מחזיק הכדור לקו אספקת אוויר באמצעות צינור אספקת אוויר של לפחות 10 מ&quot;מ קוטר פנימי. מקסם את החתך של מפרצון אספקת אוויר בעל כדור ומניח את הסכום מספיק של צינורות בין האספקה ​​הראשית האוויר ומחזיק כדור הערה:. חתך מוגבר ואורך מוגבר של צינורות אספקת האוויר מפחית את דור רעש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח קצף פוליסטירן כדור (20 ס&quot;מ קוטר) במחזיק כדור ומודפס-3D-אישית מעוצבת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם הפרדיגמה התנהגותיות דורשת רק קדימה (ואחורה) תנועה, להגביל את תנועתו של הכדור על הציר האופקי (המגרש) על ידי החדרת סיכה (למשל מחט מזרק G 19) בצד של כדור הערה:. בדרך כלל בעלי חיים להסתגל ההתקנה הרבה יותר מהר בפרדיגמה סיבוב מופחת זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תנועת מסלול של הכדור באמצעות עכברי מחשב אופטיים אחד או שנייםכדי לזהות תנועה סביב שתיים או כל שלושת צירים, בהתאמה הערה:. עכברי המחשב אידיאלי צריכים לפעול עם דיודה אינפרא אדום להפרעה לפחות עם ההדמיה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנת סביבת מציאות מדומה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את סביבת המציאות מדומה הערה:. סביבת מדגם מבוססת על Panda3D, מנוע משחק זמין באופן חופשי, ניתן כתוספת. האובייקטים של הסביבה הווירטואלית נוצרים באמצעות Wings3D, בונה מודלים 3D קוד פתוח. התכנית לדוגמא קוראת מידע עמדה על כרטיס רכישת נתונים ומתרגמת את זה לתנועה בסביבה הווירטואלית. הקוד גם מבצע את השינוי קוי הכרחי לסביבה שמוקרנת על מסך טבעתי. הבנייה מפורטת של המסך הטבעתי שתוארה במקומות אחרים 14,17. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מקרני LED או מסכי מחשב עם תאורה אחורית LED להצגת הסביבה הווירטואלית. לשלב cir gatingCUIT להבהוב מהיר של הנוריות במהלך הדמיה הערה:. בעיה טמונה בהדמיה שני פוטונים במהלך הגירוי חזותי היא דליפת אור שיוצאת ממערכת הגירוי ויזואלי, אשר יכול להיות מופחתת על ידי מיגון האובייקטיבי. עם זאת, דליפת אור ממערכת הגירוי החזותית יכולה לבטל באופן מלא על ידי סנכרון תפוקת האור של המקרן לנקודות התפנית של סורק התהודה (כאשר הנתונים אינם נרכשים), כפי שנעשה עם זירות LED המשמשות לגירוי ויזואלי במהלך הדמיה ב דרוזופילה 18. כתוצאה מכך לסירוגין יעיל במהירות גבוהה של גירוי חזותי ורכישת נתונים (ראה איור 2). תדר ההבהוב (24 קילוהרץ) הוא סדר גודל מעל סף היתוך הבהוב, שמעליו מרצד נתפס כבר לא על ידי בעלי החיים. תרשים המעגל האלקטרוני של שינוי זה למקרן LED מסחרי מוצג באיור 3. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כלבוןמעקב il <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשתמש במצלמה מבוססת CMOS וידאו (30 fps) למעקב אחר מצב תלמיד. ודא שהמצלמה אינה מכילה מסנן חוסם אינפרא אדום הערה:. התלמיד נראה בחדות גבוהה במהלך הקלטות בשל אור תועה מליזר עירור שני הפוטונים יציאה דרך העין. עמדת תלמיד וקוטר מופק בזמן אמת באמצעות תוכנה מתוכנתת מותאמת אישית המבוסס על העיצוב של Sakatani ועיסא 19. </li></ol></li></ol> 2. הזרקה של סידן גנטי מחוון והחלון שתל ההזרקה של אינדיקטור סידן 20 וההשתלה של החלון גולגולתי 21 מבוצעת כפי שתואר לעיל עם התוספות הבאות: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק את הווירוס לתוך האזור של עניין באמצעות פיפטה הזרקת זכוכית backfilled עם פתרון וירוס ומחוברת למערכת הזרקה בלחץ. התאם את הלחץ בהתאם לפיפטה הפנימיתקוטר, בדרך כלל כ. 70-140 mbar, להזריק כ 100 NL של פתרון וירוס במהלך 1-2 דקות. יש להשתמש בפולסים הזרקה בנפח נמוך מועברים בתדירות נמוכה (0.05 פולסים שניות ב 2 הרץ) על מנת למנוע הצפה של הנגיף לאורך פיפטה במהלך הזרקת הערה:. על מנת לפקח בנפח ההזרקה, פיפטה יכולה להיות מסומנת בקטנה , אורכים מחולק באופן שווה (למשל 0.5 מ&quot;מ) תחת מיקרוסקופ סטריאו. תזוזה של המניסקוס בין הסימונים לאחר מכן ניתן להשתמש כדי להעריך את הנפח המוזרק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הודעה שבועות הזרקה כמה זה צריכה לגרום לבולוס של תאים שכותרתו צפופה בקוטר של כ 500 מיקרומטר. יעילות של ביטוי Geci באזור של עניין תלויה בבחירה של Geci ושילוב אמרגן, כמו גם את כייל וסרוטיפ של AAV רקומביננטי המשמש זיהומיות הערה:. כדוגמא מייצגת, הזרקה של AAV2/1-EF1α-GCaMP5 עם ציצי ויראליאה של 8 x 10 12 GC / מיליליטר לקליפת ראייה העיקרית של תוצאות עכבר בביטוי משביע רצון בכשני שבועות לאחר הזרקה (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בר הראש לא צריך לחסום את שדה הראייה של העכבר, אבל צריך להיות נוקשה מספיק כדי לאפשר הדמיה יציבה במהלך התנהגות. זה בדרך כלל דורש שתי נקודות של התקשרות בכל צד של הבר בראש (ראה איור 1). כדי לצרף את הבר ועד ראש הגולגולת בחוזקה, ודא למקסם ולייבש את השטח של גולגולת חשופה שבו בר הראש יצורף. בנוסף, באמצעות אזמל או מזרק, לשרוט את הגולגולת כדי ליצור חריצים שטחיים ובכך להגדיל את שטח הפנים להדבקה. מכסה את העצם עם דבק רקמות cyanoacrylate לפני הצמדת הסרגל בראש במלט שיניים. </li></ol> 3. הליך ניסיוני <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שבועות עד שלושה שבועות לאחר הזרקת וירוס, בדקו את חלון שתל הגולגולת לבהירות וביטוי תחת עליתתאורת פלואורסצנטי. גבולות ברורים לעין וברורה והחדים של כלי דם שטחיים הם אינדיקציה טובה שחלון השתל מתאים להדמיה (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד ולהתאים את כוח הלייזר לשווי נמוך 50 mW במדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את זרימת האוויר להליכון הכדורי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקיבוע ראש מתחת למיקרוסקופ, להרדים בקצרה את החיה עם isoflurane כדי להפחית את הלחץ. מניחים את החיה לתוך מיכל הרדמה isoflurane ולחכות עד עוצר בעלי החיים מרגשים (כ 10 שניות). הסר את החיה ומייד את הראש לתקן את זה מתחת למיקרוסקופ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המערכת בתצוגה ויזואלית הקרובה ככל האפשר לבעלי החיים עדיין, כדי לאפשר גישה לבעלי החיים. הקשר פחות חזותי בבעלי החיים יש עם הנסיין, פחות לחוץ בבעלי החיים יהיו בשלב הראשוני של הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שחלון שתל הגולגולת הוא ללא אבק והלכלוך. נקי עם מיםבמידת צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל ג&#39;ל אולטרסאונד ברור כמדיום טבילה בין החלון גולגולתי ואובייקטיבי מים טבילה. זה פותר בעיות של השפלה תמונה איטית בשל התאדות מים או דליפה ומקל על הצורך לעלות קונוס על הבר ועד הראש מחזיק מים הערה:. צנטריפוגה ג&#39;ל לפני שימוש כדי להסיר את כל בועות האוויר, ולדאוג שלא ליצור כל אוויר בועות במהלך היישום של ג&#39;ל. בועות אוויר קשה יכולות לפגוע באיכות תמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעטוף חתיכת הסרט שחור סביב הבר האובייקטיבי וראש למיגון אור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את זירת הסביבה הווירטואלית לעמדתה הסופית ולהתאים את מצלמת וידאו למעקב תלמיד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את blanker הלייזר כדי להתאים את המשרעת הסריקה משמשת במהלך הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל להקליט נתונים. </li></ol>

<ol>
	<li>Helmchen, F., Fee, M. S., Tank, D. W., Denk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Miniature+Head-Mounted+Two-Photon+MicroscopeHigh-Resolution+Brain+Imaging+in+Freely+Moving+Animals.">A Miniature Head-Mounted Two-Photon MicroscopeHigh-Resolution Brain Imaging in Freely Moving Animals.</a> Neuron. 31 (6), 903-912 (2001).</li><li>Dombeck, D. A., Khabbaz, A. N., Collman, F., Adelman, T. L., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+large-scale+neural+activity+with+cellular+resolution+in+awake,+mobile+mice.">Imaging large-scale neural activity with cellular resolution in awake, mobile mice.</a> Neuron. 56, 43-57 (2007).</li><li>Dombeck, D. A., Harvey, C. D., Tian, L., Looger, L. L., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+imaging+of+hippocampal+place+cells+at+cellular+resolution+during+virtual+navigation.">Functional imaging of hippocampal place cells at cellular resolution during virtual navigation.</a> Nat. Neurosci. 13 (11), 1433-1440 (2010).</li><li>Harvey, C. D., Coen, P., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Choice-specific+sequences+in+parietal+cortex+during+a+virtual-navigation+decision+task.">Choice-specific sequences in parietal cortex during a virtual-navigation decision task.</a> Nature. 484 (7395), 62-68 (2012).</li><li>Huber, D., Gutnisky, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+dynamic+representations+in+the+motor+cortex+during+sensorimotor+learning.">Multiple dynamic representations in the motor cortex during sensorimotor learning.</a> Nature. 484 (7395), 473-478 (2012).</li><li>Keller, G. B., Bonhoeffer, T., H&#252;bener, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+mismatch+signals+in+primary+visual+cortex+of+the+behaving+mouse.">Sensorimotor mismatch signals in primary visual cortex of the behaving mouse.</a> Neuron. 74 (5), 809-815 (2012).</li><li>Akerboom, J., Chen, T. -. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+a+GCaMP+Calcium+Indicator+for+Neural+Activity+Imaging.">Optimization of a GCaMP Calcium Indicator for Neural Activity Imaging.</a> J. Neurosci. 32 (40), 13819-13840 (2012).</li><li>Zhao, Y., Araki, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+expanded+palette+of+genetically+encoded+Ca2++indicators.">An expanded palette of genetically encoded Ca2+ indicators.</a> Science. 333 (6051), 1888-1891 (2011).</li><li>Mittmann, W., Wallace, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+calcium+imaging+of+evoked+activity+from+L5+somatosensory+neurons+in+vivo.">Two-photon calcium imaging of evoked activity from L5 somatosensory neurons in vivo.</a> Nat. Neurosci. 14 (8), 1089-1893 (2011).</li><li>Katona, G., Szalay, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+two-photon+in+vivo+imaging+with+three-dimensional+random-access+scanning+in+large+tissue+volumes.">Fast two-photon in vivo imaging with three-dimensional random-access scanning in large tissue volumes.</a> Nat. Methods. 9 (2), 201-208 (2012).</li><li>Mank, M., Santos, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genetically+encoded+calcium+indicator+for+chronic+in+vivo+two-photon+imaging.">A genetically encoded calcium indicator for chronic in vivo two-photon imaging.</a> Nat. Methods. 5 (9), 805-811 (2008).</li><li>Margolis, D. J., L&#252;tcke, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reorganization+of+cortical+population+activity+imaged+throughout+long-term+sensory+deprivation.">Reorganization of cortical population activity imaged throughout long-term sensory deprivation.</a> Nat. Neurosci. 15 (11), 1539-1546 (2012).</li><li>Zariwala, H. A., Borghuis, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Cre-dependent+GCaMP3+reporter+mouse+for+neuronal+imaging+in+vivo.">A Cre-dependent GCaMP3 reporter mouse for neuronal imaging in vivo.</a> J. Neurosci. 32 (9), 3131-3141 (2012).</li><li>Harvey, C. D., Collman, F., Dombeck, D. A., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+dynamics+of+hippocampal+place+cells+during+virtual+navigation.">Intracellular dynamics of hippocampal place cells during virtual navigation.</a> Nature. 461 (7266), 941-946 (2009).</li><li>H&#246;lscher, C., Schnee, A., Dahmen, H., Setia, L., Mallot, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rats+are+able+to+navigate+in+virtual+environments.">Rats are able to navigate in virtual environments.</a> J. Exp. Biol. 208, 561-5519 (2005).</li><li>Borlinghaus, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRT+letter:+high+speed+scanning+has+the+potential+to+increase+fluorescence+yield+and+to+reduce+photobleaching).">MRT letter: high speed scanning has the potential to increase fluorescence yield and to reduce photobleaching).</a> Microsc. Res. Tech. 69 (9), 689-692 (2006).</li><li>Reiff, D. F., Plett, J., Mank, M., Griesbeck, O., Borst, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+Reality+for+Mice,+mousevr.blogspot.com.">Virtual Reality for Mice, mousevr.blogspot.com.</a> Nat. Neurosci. 13, 973-978 (2010).</li><li>Sakatani, T., Isa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+spontaneous+saccade-like+rapid+eye+movements+in+C57BL/6+mice.">Quantitative analysis of spontaneous saccade-like rapid eye movements in C57BL/6 mice.</a> Neurosci. Res. 58, 324-331 (2007).</li><li>Golshani, P., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+2-photon+calcium+imaging+in+layer+2/3+of+mice.">In vivo 2-photon calcium imaging in layer 2/3 of mice.</a> J. Vis. Exp. (13), (2008).</li><li>Holtmaat, A., Bonhoeffer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term,+high-resolution+imaging+in+the+mouse+neocortex+through+a+chronic+cranial+window.">Long-term, high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window.</a> Nat. Protoc. 4 (8), 1128-1144 (2009).</li><li>Schmidt-Hieber, C., H&#228;usser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+mechanisms+of+spatial+navigation+in+the+medial+entorhinal+cortex.">Cellular mechanisms of spatial navigation in the medial entorhinal cortex.</a> Nat. Neurosci. 16 (3), 325-331 (2013).</li></ol>

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

המפתח להצלחה של הדמיה שני פוטונים התנהגותיות הוא היציבות של התכשיר בשתי דרכים: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהלך ימים שלאחר השתלת חלון, תגובות דלקתיות של הרקמה יכולות להוביל לשיפור של היווצרות של רקמת פרור וסחוס שיפריע או אפילו למנוע הדמיה. </li>...

שני פוטונים הדמיה של מדדי סידן (מקודד גנטי כמו 7 GCaMP5 או R-Geco 8, או צבעים סינטטיים כמו OGB או Fluo4) התפתחה כשיטת רבת עוצמה של מדידת פעילות עצבית בהתנהגות עכברי 1-6. זה מאפשר מדידה בו זמנית של פעילותם של מאות תאים ברזולוציה פוטנציאל פעולה כמעט יחידה, עד כ 800 מיקרומטר מתחת לפני השטח המוח 9,10. יתר על כן, שימוש באינדיקטורים סידן מקודד גנטי (GECIs) פעילות עצבית ניתן למדוד באופן כרוני 5,11,12, ובסוגים מוגדרים מבחינה גנטית תא 13. יחד, שיטות אלה מספקים מידה מסוימת של רזולוציה של זמן ומרחב שנפתח שפע של אפשרויות חדשות בחקר החישוב העצבי in vivo. התערבות כירורגית היא הכרחית כדי לחשוף ולתייג את מוח העכבר להדמיה. תאים בדרך כלל הם transfected באמצעות vir adeno הקשורים רקומביננטי<html> לנו מערכת (AAV) למסירת Geci וחלון גולגולתי הוא מושתל על הזריקה כדי לקבל גישה אופטית למוח. בר ראש מחובר אז לגולגולת לקיבוע ראש מתחת למיקרוסקופ שני הפוטונים. התכנון והיישום של צעדים אלה הוא קריטיים כמו רוב הבעיות עם הדמיה ערה נובעים מחוסר היציבות בהכנה. באופן אידיאלי ההליך המתואר כאן צריך לאפשר הדמיה כרונית של עד מספר חודשים לאחר הניתוח. כדי לאפשר התנהגות מודרכת חזותי במהלך ההדמיה שני פוטונים, העכבר הקבוע בראש יושב על הליכון כדורי אוויר נתמך, שבו ניתן להשתמש כדי לנווט בסביבת מציאות מדומה. תנועה של העכבר על ההליכון היא מצמידים את התנועה בסביבה הווירטואלית המוצגת על מסך טבעתי המקיף את 14,15 העכבר. ניתן להקליט משתנים התנהגותיים כגון תנועה, גירוי ויזואלי, ועמדת תלמיד 6. t &quot;&gt; אנו מתארים את ההליכים כרוכים בהדמיה שני פוטונים כרוניות בעכברים לחקור את סביבת מציאות מדומה נקודות מפתח התייחסו הן:. הפחתה של חפצי תנועה, הפחתה של דליפת אור, מקסום מספר התאים נרשמו בו זמנית, ומזעור נזק תמונה. כמו כן אנו מספקים פרטים על הגדרת הליכון נתמך האוויר, מעקב אחר תלמיד, ואת סביבת המציאות מדומה. הנהלים שתוארו כאן יכולים לשמש להדמית אוכלוסיות תאים שכותרתו fluorescently בעכברים קבועים בראש במגוון רחב פוטנציאל של פרדיגמות התנהגותי .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="653">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">cover slips (d = 3-5 mm)</td>
			<td style="width:151px;">Menzel</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">window implant</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">InSight DeepSee laser</td>
			<td>Spectra-Physics</td>
			<td></td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">12kHz resonance scanner</td>
			<td>Cambridge Technology</td>
			<td>G1-003-30026</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Galvometer</td>
			<td>Cambridge Technology</td>
			<td>G6215H</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Digitizer</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>NI 5772</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">FPGA</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>PXIe 7965R</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Acquisition card</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>PCIe 6363</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Emission filter 525/50</td>
			<td>Semrock</td>
			<td>FF03-525/50-25</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Piezo-electric z-drive</td>
			<td>Physikinstrumente</td>
			<td>P-726.1CD</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Controller for piezo-electric drive</td>
			<td>Physikinstrumente</td>
			<td>E665 LVPZT</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Objective 16x, 0.8NA</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>CFI75</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Current amplifier</td>
			<td style="width:151px;">Femto</td>
			<td style="width:119px;">DHPCA-100</td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Photomultiplier tube</td>
			<td style="width:151px;">Hamamatsu</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>microscope</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">USB Camera without IR filter</td>
			<td>ImagingSource</td>
			<td>DMK22BUC03&#160;</td>
			<td>pupil tracking</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Objective 50 mm</td>
			<td>ImagingSource</td>
			<td>M5018-MP&#160;</td>
			<td>pupil tracking</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Macro adapter rings</td>
			<td>ImagingSource</td>
			<td>LAexSet</td>
			<td>pupil tracking</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Optical computer mouse</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>G500</td>
			<td>motion tracking</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Styrofoam ball 20 cm</td>
			<td>e.g. idee-shop.de</td>
			<td>08797.00.15</td>
			<td>virtual environment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">LED projector</td>
			<td>Samsung</td>
			<td>SP-F10M&#160;</td>
			<td>virtual environment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Acquisition card</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td style="width:119px;">NI 6009</td>
			<td>virtual environment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Panda3D game engine</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.panda3d.org/">www.panda3d.org</a></td>
			<td>virtual environment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Numpy library for Python</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td style="width:119px;"><a href="http://www.scipy.org/">www.scipy.org</a></td>
			<td>virtual environment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Scipy library for Python</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td style="width:119px;"><a href="http://www.scipy.org/">www.scipy.org</a></td>
			<td>virtual environment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">NI-DAQmx driver</td>
			<td style="width:151px;">National Instruments</td>
			<td style="width:119px;"><a href="http://www.ni.com/">www.ni.com</a></td>
			<td>virtual environment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Ultrasound gel</td>
			<td style="width:151px;">Dahlhausen</td>
			<td style="width:119px;">5701.0342.10</td>
			<td>imaging</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

two-photon calcium imaging in mice navigating a virtual reality environment

בשנים האחרונות, שני פוטונים הדמיה הפכה לכלי רב ערך במדעי המוח, שכן היא מאפשרת למדידה כרונית של הפעילות של תאים מזוהים גנטי במהלך ההתנהגות 1-6. כאן אנו מתארים שיטות לבצע הדמיה שני פוטונים בקליפת מוח עכבר בעוד החיה מנווטת סביבת מציאות מדומה. אנו מתמקדים בהיבטים של הליכי הניסוי, כי הם מפתח להדמיה של בעלי חיים מתנהגים בסביבה וירטואלית מוארת. הבעיות המרכזיות המתעוררות בהתקנה ניסיונית זה שאנחנו כאן כתובת הם: מזעור ממצא תנועה קשורות במוח, צמצום דליפת אור ממערכת ההקרנה של מציאות מדומה, ומזעור נזק לרקמות לייזר מושרה. כמו כן אנו מספקים תוכנת מדגם כדי לשלוט בסביבת המציאות מדומה ולעשות מעקב תלמיד. עם הנהלים והמשאבים האלה זה צריך להיות אפשרי כדי להמיר מיקרוסקופ שני פוטונים קונבנציונליים לשימוש בהתנהגות עכברים.

איכות התמונה בהדמיה סידן שני פוטונים של אוכלוסיות תאים שכותרתו עם Geci תלוי במידה רבה באיכות של חלון השתל גולגולתי. שבועיים לאחר הזרקת וירוס החלון גולגולתי יש לבדוק לבהירות. לא צריך להיות שום רקמות פרור או (איור 1 א) הגלוי לצמיחה מחודשת עצם. יתר על כן, הדפוס של כ?...

Watch this Scientific Journal Video about Two-photon Calcium Imaging in Mice Navigating a Virtual Reality Environment at JoVE.com

Two-photon Calcium Imaging in Mice Navigating a Virtual Reality Environment

כאן אנו מתארים את הפרוצדורות כרוכות בהדמיה שני פוטונים של קליפת המוח עכבר בהתנהגות בסביבת מציאות מדומה.

סידן הדמיה שני פוטונים בעכברים ניווט סביבת מציאות מדומה

In recent years, two-photon imaging has become an invaluable tool in neuroscience, as it allows for chronic measurement of the activity of genetically ...

two-photon-calcium-imaging-mice-navigating-virtual-reality

Research

JoVE Journal

Behavior

30.9K Views.  Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research.  כאן אנו מתארים את הפרוצדורות כרוכות בהדמיה שני פוטונים של קליפת המוח עכבר בהתנהגות בסביבת מציאות מדומה. 

Video: Two-photon Calcium Imaging in Mice Navigating a Virtual Reality Environment

Development of a Virtual Reality Assessment of Everyday Living Skills

Cognitive impairments affect the majority of patients with schizophrenia and these impairments predict poor long term psychosocial outcomes.&#160; Treatment studies aimed at cognitive impairment in patients with schizophrenia not only require demonstration of improvements on cognitive tests, but also evidence that any cognitive changes lead to clinically meaningful improvements.&#160; Measures of &#8220;functional capacity&#8221; index the extent to which individuals have the potential to perform skills required for real world functioning. &#160;Current data do not support the recommendation of any single instrument for measurement of functional capacity.&#160; The Virtual Reality Functional Capacity Assessment Tool (VRFCAT) is a novel, interactive gaming based measure of functional capacity that uses a realistic simulated environment to recreate routine activities of daily living. Studies are currently underway to evaluate and establish the VRFCAT&#8217;s sensitivity, reliability, validity, and practicality.&#160;This new measure of functional capacity is practical, relevant, easy to use, and has several features that improve validity and sensitivity of measurement of function in clinical trials of patients with CNS disorders.

A challenge for proving treatment efficacy for cognitive impairments in schizophrenia is finding the optimizing measurement of skills related to everyday functioning.&#160; The Virtual Reality Functional Capacity Assessment Tool (VRFCAT) is an interactive gaming based computerized measure aimed at skills associated with everyday functioning, including baseline impairments and treatment related changes.

פיתוח של הערכת מציאות מדומה של מיומנויות חיי היומיום

Cognitive impairments affect the majority of patients with schizophrenia and these impairments predict poor long term psychosocial outcomes.&#160; ...

A Protocol for Housing Mice in an Enriched Environment

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent studies demonstrate that environmental enrichment decreases adiposity, increases energy expenditure, resists diet induced obesity, and causes cancer remission and inhibition in mice. EE typically consists of larger living space, a variety of &#8216;toys&#8217; to interact with, running wheels, and can include a number of other novel environmental changes. All of this fosters a more complex social engagement, cognitive and physical stimulations. Importantly, the toy location and type of toy is changed regularly, which encourages the mice to adapt to a frequently changing and novel environment. Many variables can be manipulated in EE to promote health effects in mice. Thus these approaches are difficult to control and must be properly managed to successfully replicate the associated phenotypes. Therefore, the goal of this video is to demonstrate how EE is properly set up and maintained to assure a complex, challenging, and controlled environment so that other researchers can easily reproduce the protective effects of EE against obesity and cancer.

Environmental enrichment for mice requires a complex and challenging setup, as well as comprehensive husbandry and handling techniques to assure robust metabolic and anti-cancer effects in the mice. This protocol provides detailed procedures to reproduce the above mentioned effects in mice.

פרוטוקול לעכברי שיכון בסביבה מועשרת

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular function include transcranial magnetic stimulation, electromyography, and three-dimensional motion capture. The advent of readily available and cost-effective virtual reality solutions has expanded the capabilities of researchers in recreating &#8220;real-world&#8221; environments and movements in a laboratory setting. Naturalistic movement analysis will not only garner a greater understanding of motor control in healthy individuals, but also permit the design of experiments and rehabilitation strategies that target specific motor impairments (e.g. stroke). The combined use of these tools will lead to increasingly deeper understanding of neural mechanisms of motor control. A key requirement when combining these data acquisition systems is fine temporal correspondence between the various data streams. This protocol describes a multifunctional system&#8217;s overall connectivity, intersystem signaling, and the temporal synchronization of recorded data. Synchronization of the component systems is primarily accomplished through the use of a customizable circuit, readily made with off the shelf components and minimal electronics assembly skills.

Transcranial magnetic stimulation, electromyography, and 3D motion capture are commonly used non-invasive techniques for investigating neuromuscular function in humans. In this paper, we describe a protocol that synchronously samples data generated by all three of these tools along with the unique addition of virtual reality stimulus presentation and feedback.

הגדרה רב-תכליתית ללימוד אדם בקרת מנוע באמצעות גירוי מגנטי Transcranial, Electromyography, לכידת תנועה, ומציאות וירטואלית

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

Using Virtual Reality to Transfer Motor Skill Knowledge from One Hand to Another

As far as acquiring motor skills is concerned, training by voluntary physical movement is superior to all other forms of training (e.g. training by observation or passive movement of trainee&#39;s hands by a robotic device). This obviously presents a major challenge in the rehabilitation of a paretic limb since voluntary control of physical movement is limited. Here, we describe a novel training scheme we have developed that has the potential to circumvent this major challenge. We exploited the voluntary control of one hand and provided real-time movement-based manipulated sensory feedback as if the other hand is moving. Visual manipulation through virtual reality (VR) was combined with a device that yokes left-hand fingers to passively follow right-hand voluntary finger movements. In healthy subjects, we demonstrate enhanced within-session performance gains of a limb in the absence of voluntary physical training. Results in healthy subjects suggest that training with the unique VR setup might also be beneficial for patients with upper limb hemiparesis by exploiting the voluntary control of their healthy hand to improve rehabilitation of their affected hand.

We describe a novel virtual-reality based setup which exploits voluntary control of one hand to improve motor-skill performance in the other (non-trained) hand. This is achieved by providing real-time movement-based sensory feedback as if the non-trained hand is moving. This new approach may be used to enhance rehabilitation of patients with unilateral hemiparesis.

באמצעות מציאות מדומה כדי להעביר יכולות מוטוריות ידע מיד אחת לאחרת

As far as acquiring motor skills is concerned, training by voluntary physical movement is superior to all other forms of training (e.g. training by ...

Mobile Game-based Virtual Reality Program for Upper Extremity Stroke Rehabilitation

Stroke rehabilitation requires repetitive, intensive, goal-oriented therapy. Virtual reality (VR) has the potential to satisfy these requirements. Game-based therapy can promote patients&#39; engagement in rehabilitation therapy as a more interesting and a motivating tool. Mobile devices such as smartphones and tablet PCs can provide personalized home-based therapy with interactive communication between patients and clinicians. In this study, a mobile VR upper extremity rehabilitation program using game applications was developed. The findings from the study show that the mobile game-based VR program effectively promotes upper extremity recovery in patients with stroke. In addition, patients completed two weeks of treatment using the program without adverse effects and were generally satisfied with the program. This mobile game-based VR upper extremity rehabilitation program can substitute for some parts of the conventional therapy that are delivered one-on-one by an occupational therapist. This time-efficient, easy to implement, and clinically effective program would be a good candidate tool for tele-rehabilitation for upper extremity recovery in patients with stroke. Patients and therapists can collaborate remotely through these e-health rehabilitation programs while reducing economic and social costs.

Here, we present a protocol to develop and apply a mobile game-based virtual reality program for the recovery of upper limb dysfunction in patients with stroke. The present study shows that the mobile program is feasible and effectively promotes upper limb recovery in stroke patients.

מציאות מדומה מבוסס משחק נייד תוכנית לשיקום קו הגפיים העליונות

Stroke rehabilitation requires repetitive, intensive, goal-oriented therapy. Virtual reality (VR) has the potential to satisfy these requirements. ...

A Method to Study Adaptation to Left-Right Reversed Audition

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the previous studies have used special spectacles with prisms to achieve unusual spaces in the visual domain, a methodology for studying the adaptation to unusual auditory spaces has yet to be fully established. This study proposes a new protocol to set-up, validate, and use a left-right reversed stereophonic system using only wearable devices, and to study the adaptation to left-right reversed audition with the help of neuroimaging. Although individual acoustic characteristics are not yet implemented, and slight spillover of unreversed sounds is relatively uncontrollable, the constructed apparatus shows high performance in a 360&#176; sound source localization coupled with hearing characteristics with little delay. Moreover, it looks like a mobile music player and enables a participant to focus on daily life without arousing curiosity or drawing attention of other individuals. Since the effects of adaptation were successfully detected at the perceptual, behavioral, and neural levels, it is concluded that this protocol provides a promising methodology for studying adaptation to left-right reversed audition, and is an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environments in the auditory domain.

The present study proposes a protocol to investigate the adaptation to left-right reversed audition achieved only by wearable devices, using neuroimaging, which can be an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environment in the auditory domain.

שיטה ללמוד ההסתגלות משמאל הפוך האודישן

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the ...

Measuring the Kinematics of Daily Living Movements with Motion Capture Systems in Virtual Reality

The inability to complete instrumental activities of daily living (IADL) is a precursor to various neuropsychological diseases. Questionnaire-based assessments of IADL are easy to use but prone to subjective bias. Here, we describe a novel virtual reality (VR) test to assess two complex IADL tasks: handling financial transactions and using public transportation. While a participant performs the tasks in a VR setting, a motion capture system traces the position and orientation of the dominant hand and head in a three-dimensional Cartesian coordinate system. Kinematic raw data are collected and converted into &#39;kinematic performance measures,&#39; i.e., motion trajectory, moving distance, and time to completion. Motion trajectory is the path of a particular body part (e.g., dominant hand or head) in space. Moving distance refers to the total distance of the trajectory, and time to completion is how long it took to complete an IADL task. These kinematic measures could discriminate patients with cognitive impairment from healthy controls. The development of this kinematic measuring protocol allows detection of early IADL-related cognitive impairments.

We designed a virtual reality test to assess instrumental activities of daily living (IADL) with a motion capture system. We propose a detailed kinematic analysis to interpret the participant&#39;s various movements, including trajectory, moving distance, and time to completion to evaluate IADL capabilities.

מדידה קינמטיקה של תנועות החיים יומי עם מערכות לכידת תנועה במציאות וירטואלית

The inability to complete instrumental activities of daily living (IADL) is a precursor to various neuropsychological diseases. Questionnaire-based ...

A Networked Desktop Virtual Reality Setup for Decision Science and Navigation Experiments with Multiple Participants

Investigating the interactions among multiple participants is a challenge for researchers from various disciplines, including the decision sciences and spatial cognition. With a local area network and dedicated software platform, experimenters can efficiently monitor the behavior of the participants that are simultaneously immersed in a desktop virtual environment and digitalize the collected data. These capabilities allow for experimental designs in spatial cognition and navigation research that would be difficult (if not impossible) to conduct in the real world. Possible experimental variations include stress during an evacuation, cooperative and competitive search tasks, and other contextual factors that may influence emergent crowd behavior. However, such a laboratory requires maintenance and strict protocols for data collection in a controlled setting. While the external validity of laboratory studies with human participants is sometimes questioned, a number of recent papers suggest that the correspondence between real and virtual environments may be sufficient for studying social behavior in terms of trajectories, hesitations, and spatial decisions. In this article, we describe a method for conducting experiments on decision-making and navigation with up to 36 participants in a networked desktop virtual reality setup (i.e., the Decision Science Laboratory or DeSciL). This experiment protocol can be adapted and applied by other researchers in order to set up a networked desktop virtual reality laboratory.

This paper describes a method for conducting multi-user experiments on decision-making and navigation using a networked computer laboratory.

מלכודת ברשת מציאות מדומה של שולחן העבודה עבור ההחלטה מדע, ניסויים ניווט עם משתתפים מרובים

Investigating the interactions among multiple participants is a challenge for researchers from various disciplines, including the decision sciences and ...

Virtual Reality Experiments with Physiological Measures

Virtual reality (VR) experiments are increasingly employed because of their internal and external validity compared to real-world observation and laboratory experiments, respectively. VR is especially useful for geographic visualizations and investigations of spatial behavior. In spatial behavior research, VR provides a platform for studying the relationship between navigation and physiological measures (e.g., skin conductance, heart rate, blood pressure). Specifically, physiological measures allow researchers to address novel questions and constrain previous theories of spatial abilities, strategies, and performance. For example, individual differences in navigation performance may be explained by the extent to which changes in arousal mediate the effects of task difficulty. However, the complexities in the design and implementation of VR experiments can distract experimenters from their primary research goals and introduce irregularities in data collection and analysis. To address these challenges, the Experiments in Virtual Environments (EVE) framework includes standardized modules such as participant training with the control interface, data collection using questionnaires, the synchronization of physiological measurements, and data storage. EVE also provides the necessary infrastructure for data management, visualization, and evaluation. The present paper describes a protocol that employs the EVE framework to conduct navigation experiments in VR with physiological sensors. The protocol lists the steps necessary for recruiting participants, attaching the physiological sensors, administering the experiment using EVE, and assessing the collected data with EVE evaluation tools. Overall, this protocol will facilitate future research by streamlining the design and implementation of VR experiments with physiological sensors.

Virtual reality (VR) experiments can be difficult to implement and require meticulous planning. This protocol describes a method for the design and implementation of VR experiments that collect physiological data from human participants. The Experiments in Virtual Environments (EVE) framework is employed to accelerate this process.

מציאות מדומה בין ניסויים פיסיולוגיים

Virtual reality (VR) experiments are increasingly employed because of their internal and external validity compared to real-world observation and ...

Longitudinal Two-Photon Imaging of Dorsal Hippocampal CA1 in Live Mice

Two-photon microscopy is a fundamental tool for neuroscience as it permits investigation of the brain of live animals at spatial scales ranging from subcellular to network levels and at temporal scales from milliseconds to weeks. In addition, two-photon imaging can be combined with a variety of behavioral tasks to explore the causal relationships between brain function and behavior. However, in mammals, limited penetration and scattering of light have limited two-photon intravital imaging mostly to superficial brain regions, thus precluding longitudinal investigation of deep-brain areas such as the hippocampus. The hippocampus is involved in spatial navigation and episodic memory and is a long-standing model used to study cellular as well as cognitive processes important for learning and recall, both in health and disease. Here, a preparation that enables chronic optical access to the dorsal hippocampus in living mice is detailed. This preparation can be combined with two-photon optical imaging at cellular and subcellular resolution in head fixed, anesthetized live mice over several weeks. These techniques enable repeated imaging of neuronal structure or activity-evoked plasticity in tens to hundreds of neurons in the dorsal hippocampal CA1. Furthermore, this chronic preparation can be used in combination with other techniques such as micro-endoscopy, head-mounted wide field microscopy or three-photon microscopy, thus greatly expanding the toolbox to study cellular and network processes involved in learning and memory.

This method describes a chronic preparation that allows optical access to the hippocampus of living mice. This preparation can be used to perform longitudinal optical imaging of neuronal structural plasticity and activity-evoked cellular plasticity over a period of several weeks.

אורך שני-פוטון הדמיה של CA1 היפוקמאל בעכברים חיים

Two-photon microscopy is a fundamental tool for neuroscience as it permits investigation of the brain of live animals at spatial scales ranging from ...