Neuromodulazione a ultrasuoni focalizzati simultanei e registrazione fotometrica in fibra in mouse a movimento libero

La neuromodulazione a ultrasuoni focalizzati (FUN) rappresenta un approccio promettente per la perturbazione non invasiva dei circuiti neuronali nelle regioni cerebrali profonde. È compatibile con la maggior parte delle modalità esistenti per il monitoraggio delle funzioni cerebrali in vivo. L'integrazione con le modalità di registrazione delle funzioni cerebrali non solo ci consente di affrontare gli ordini e i disturbi di specifiche funzioni cerebrali con un feedback a circuito chiuso, ma ci fornisce anche intuizioni meccanicistiche sul FUN stesso. Qui, forniamo un protocollo modificato, semplice, affidabile e robusto per l'applicazione simultanea della registrazione della fluorescenza GCaMP6s FUN e fotometria in fibra nei topi in movimento libero. Ciò comporta la fabbricazione di un singolo trasduttore di buone dimensioni e il suo posizionamento temporaneo sui topi, insieme al fissaggio sicuro di un impianto in fibra ottica per facilitare il passaggio regolare del trasduttore. La combinazione di FUN e fotometria a fibre fornisce la registrazione ottica delle risposte dei circuiti neurali su FUN in tempo reale nelle regioni cerebrali profonde. Per dimostrare l'efficienza di questo protocollo, i topi Thy1-GCaMP6s sono stati utilizzati come esempio per registrare la neuroattività nel nucleo talamico anteriore durante il FUN mentre i topi si muovono liberamente. Riteniamo che questo protocollo possa favorire l'uso diffuso di FUN sia nel campo delle neuroscienze che in quello degli ultrasuoni biomedici.