गैर-ट्रांसजेनिक अकशेरुकी में एकल-न्यूरॉन रिज़ॉल्यूशन के साथ रिकॉर्डिंग नेटवर्क डायनेमिक्स के लिए फोटोडिओड-आधारित ऑप्टिकल इमेजिंग

ट्रांसजेनिक अकशेरुकी तैयारी का विकास जिसमें न्यूरॉन्स के निर्दिष्ट सेट की गतिविधि को रिकॉर्ड किया जा सकता है और प्रकाश के साथ हेरफेर किया जा सकता है, व्यवहार के तंत्रिका आधार के अध्ययन के लिए एक क्रांतिकारी अग्रिम का प्रतिनिधित्व करता है। हालांकि, इस विकास का एक नकारात्मक पक्ष जांचकर्ताओं को "डिजाइनर" जीवों (जैसे, सी एलिगेंस और ड्रोसोफिला)की एक बहुत छोटी संख्या पर ध्यान केंद्रित करने की प्रवृत्ति है, संभावित रूप से कई प्रजातियों में तुलनात्मक अध्ययनों की खोज को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, जो नेटवर्क फ़ंक्शन के सामान्य सिद्धांतों की पहचान करने के लिए आवश्यक है। वर्तमान लेख दिखाता है कि कैसे गैर-ट्रांसजेनिक गैस्ट्रोपॉड प्रजातियों के दिमाग में वोल्टेज-संवेदनशील रंगों के साथ ऑप्टिकल रिकॉर्डिंग का उपयोग तेजी से किया जा सकता है (यानी, एकल प्रयोगों के समय पाठ्यक्रम के भीतर) एकल-सेल संकल्प के साथ उनके तंत्रिका नेटवर्क के कार्यात्मक संगठन की विशेषताओं को प्रकट करता है। हम कई गैस्ट्रोपोड प्रजातियों के सीएनएस में व्यवहार रूप से प्रासंगिक मोटर कार्यक्रमों के दौरान दर्जनों से ~ 150 न्यूरॉन्स तक कार्रवाई संभावित निशान प्राप्त करने के लिए हमारी प्रयोगशाला द्वारा उपयोग किए जाने वाले विच्छेदन, धुंधला और रिकॉर्डिंग विधियों को विस्तार से रेखांकित करते हैं, जिसमें न्यूरोसाइंस के लिए एक नया - न्यूडिब्रांच बर्गिया स्टेफनी। इमेजिंग अवशोषण वोल्टेज के प्रति संवेदनशील रंगों और एक 464-तत्व फोटोडिओड सरणी के साथ किया जाता है जो 1,600 फ्रेम/सेकंड पर नमूने, रिकॉर्ड किए गए न्यूरॉन्स द्वारा उत्पन्न सभी कार्रवाई क्षमताओं को पकड़ने के लिए पर्याप्त तेजी से। कई कई मिनट की रिकॉर्डिंग तैयारी के अनुसार प्राप्त किया जा सकता है जिसमें कोई सिग्नल ब्लीचिंग या फोटोटॉक्सीसिटी नहीं है। वर्णित तरीकों के माध्यम से एकत्र किए गए कच्चे ऑप्टिकल डेटा का बाद में विभिन्न सचित्र तरीकों के माध्यम से विश्लेषण किया जा सकता है। हमारे ऑप्टिकल रिकॉर्डिंग दृष्टिकोण आसानी से गैर ट्रांसजेनिक प्रजातियों की एक किस्म में नेटवर्क गतिविधि की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, यह अच्छी तरह से कैसे दिमाग व्यवहार उत्पंन के तुलनात्मक अध्ययन के लिए अनुकूल बना रही है ।