Riktad Märkning av nervceller i specifika funktionella Micro-domän neocortex genom att kombinera Intrinsic Signal och två-photon Imaging

I den primära syncentrum av icke-gnagare däggdjur är nervceller grupperas enligt deras preferens för stimulans funktioner som orientering ^1-4, riktning ^5-7, okulär dominans ^8,9 och kikare skillnad ^9. Orientering selektivitet är den mest studerade funktion och en kontinuerlig karta med en kvasi-periodisk layout för föredragen orientering finns över hela primära syncentrum ^10,11. Att integrera de synaptiska, cellulära och nätverk insatser som leder till stimulans selektiva svar i dessa funktionella kartor kräver hybridisering av avbildningstekniker som spänner submikrona till millimeter rumsliga skalor. Med konventionell inneboende signal optisk avbildning, kan den övergripande utformningen av funktionella kartor över hela ytan av syncentrum bestämmas ^12. Utvecklingen av in vivo två-foton-mikroskopi med användning kalciumkänsliga färger möjliggör att man kan bestämma synaptic-ingång anländer till enskilda Dendritutskotten ¹³ eller spela aktivitet samtidigt från hundratals enskilda neuronala cellkroppar ^6,14. Följaktligen kombinerar inneboende signal avbildning med sub-mikron rumsliga upplösningen i två-foton-mikroskopi ger möjlighet att bestämma exakt vilka dendritiska segment och celler bidrar till mikro-domänen av varje funktionell karta i hjärnbarken. Här visar vi en hög avkastning metod för att snabbt få en kortikal orientering karta och inriktad på ett specifikt mikro-domän i denna funktionella karta för märkning nervceller med fluorescerande färgämnen i ett icke-gnagare däggdjur. Med samma mikroskop som används för två-photon avbildning skapar vi först en orientering kartan med hjälp inneboende signal optisk avbildning. Sedan visar vi hur du kan rikta en mikro-domän av intresse med en mikropipett lastad med färg till antingen etikett en population av neuronala celler organ eller etikett en enda neuron så att dendriter, ryggar och axoner syns ivivo. Våra förbättringar jämfört med tidigare metoder underlättar en undersökning av neuronala struktur-funktionssamband med sub-cellulära upplösning inom ramen för hjärnbarkens funktionella arkitektur.