Gelijktijdige gefocusseerde ultrasone neuromodulatie en opname van vezelfotometrie in vrij bewegende muizen

Focused ultrasound neuromodulation (FUN) vertegenwoordigt een veelbelovende benadering voor niet-invasieve verstoring van neuronale circuits in diepe hersengebieden. Het is compatibel met de meeste bestaande modaliteiten voor het monitoren van hersenfuncties in vivo. Integratie met modaliteiten voor het registreren van hersenfuncties stelt ons niet alleen in staat om ordeningen en stoornissen van specifieke hersenfuncties aan te pakken met closed-loop feedback, maar biedt ons ook mechanistische inzichten over FUN zelf. Hier bieden we een aangepast, eenvoudig, betrouwbaar en robuust protocol voor de gelijktijdige toepassing van FUN- en vezelfotometrie GCaMP6s-fluorescentieregistratie in vrij bewegende muizen. Dit omvat de fabricage van een enkele transducer van goede grootte en de tijdelijke plaatsing ervan op de muizen, samen met de veilige bevestiging van een glasvezelimplantaat om de soepele doorgang van de transducer te vergemakkelijken. De combinatie van FUN en vezelfotometrie zorgt voor de optische registratie van neurale circuitreacties op FUN in real-time in diepe hersengebieden. Om de efficiëntie van dit protocol aan te tonen, werden Thy1-GCaMP6s-muizen als voorbeeld gebruikt om de neuroactiviteit in de voorste thalamische kern tijdens FUN vast te leggen terwijl de muizen vrij bewegen. Wij zijn van mening dat dit protocol het wijdverbreide gebruik van FUN in zowel de neurowetenschappen als de biomedische echografie kan bevorderen.