Name: successful in vivo calcium imaging with a head-mount miniaturized microscope in the amygdala of freely behaving mouse
Uploaded: 2020-08-26T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Successful In vivo Calcium Imaging with a Head-Mount Miniaturized Microscope in the Amygdala of Freely Behaving Mouse at JoVE.com

Este trabalho foi apoiado por subsídios da Samsung Science and Technology Foundation (Project Number SSTF-BA1801-10).

Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de Ética Animal do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia. Todos os experimentos foram realizados de acordo com a diretriz do Comitê Institucional de Cuidado e Uso de Animais.
NOTA: Este protocolo consiste em seis etapas principais: cirurgia de injeção de vírus, cirurgia de implante de lente GRIN, validação da implantação da lente GRIN, fixação da placa base, gravação óptica do sinal GCaMP durante um teste de com...

<ol>
	<li>Gonzalez, W. G., Zhang, H., Harutyunyan, A., Lois, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistence+of+neuronal+representations+through+time+and+damage+in+the+hippocampus.">Persistence of neuronal representations through time and damage in the hippocampus.</a> Science. 365 (6455), 821-825 (2019).</li><li>Ghandour, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orchestrated+ensemble+activities+constitute+a+hippocampal+memory+engram.">Orchestrated ensemble activities constitute a hippocampal memory engram.</a> Nature Communications. 10 (1), 2637 (2019).</li><li>Grundemann, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amygdala+ensembles+encode+behavioral+states.">Amygdala ensembles encode behavioral states.</a> Science. 364 (6437), (2019).</li><li>Krabbe, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+disinhibitory+gating+by+VIP+interneurons+permits+associative+learning.">Adaptive disinhibitory gating by VIP interneurons permits associative learning.</a> Nature Neuroscience. 22 (11), 1834-1843 (2019).</li><li>Betley, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurons+for+hunger+and+thirst+transmit+a+negative-valence+teaching+signal.">Neurons for hunger and thirst transmit a negative-valence teaching signal.</a> Nature. 521 (7551), 180-185 (2015).</li><li>Jennings, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+hypothalamic+network+dynamics+for+appetitive+and+consummatory+behaviors.">Visualizing hypothalamic network dynamics for appetitive and consummatory behaviors.</a> Cell. 160 (3), 516-527 (2015).</li><li>LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotion+circuits+in+the+brain.">Emotion circuits in the brain.</a> Annual Review of Neuroscience. 23, 155-184 (2000).</li><li>Burgoyne, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+calcium+sensor+proteins:+generating+diversity+in+neuronal+Ca2++signalling.">Neuronal calcium sensor proteins: generating diversity in neuronal Ca2+ signalling.</a> Nature Reviews Neuroscience. 8 (3), 182-193 (2007).</li><li>Miyakawa, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptically+activated+increases+in+Ca2++concentration+in+hippocampal+CA1+pyramidal+cells+are+primarily+due+to+voltage-gated+Ca2++channels.">Synaptically activated increases in Ca2+ concentration in hippocampal CA1 pyramidal cells are primarily due to voltage-gated Ca2+ channels.</a> Neuron. 9 (6), 1163-1173 (1992).</li><li>Denk, W., Yuste, R., Svoboda, K., 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+calcium+dynamics+in+dendritic+spines.">Imaging calcium dynamics in dendritic spines.</a> Current Opinion in Neurobiology. 6 (3), 372-378 (1996).</li><li>Mank, M., et al. <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> Nature Methods. 5 (9), 805-811 (2008).</li><li>Akerboom, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+encoded+calcium+indicators+for+multi-color+neural+activity+imaging+and+combination+with+optogenetics.">Genetically encoded calcium indicators for multi-color neural activity imaging and combination with optogenetics.</a> Frontiers in Molecular Neuroscience. 6, 2 (2013).</li><li>Nakai, J., Ohkura, M., Imoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high+signal-to-noise+Ca(2+)+probe+composed+of+a+single+green+fluorescent+protein.">A high signal-to-noise Ca(2+) probe composed of a single green fluorescent protein.</a> Nature Biotechnology. 19 (2), 137-141 (2001).</li><li>Akerboom, J., et al. <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> Journal of Neuroscience. 32 (40), 13819-13840 (2012).</li><li>Chen, T. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasensitive+fluorescent+proteins+for+imaging+neuronal+activity.">Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity.</a> Nature. 499 (7458), 295-300 (2013).</li><li>Dana, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-performance+calcium+sensors+for+imaging+activity+in+neuronal+populations+and+microcompartments.">High-performance calcium sensors for imaging activity in neuronal populations and microcompartments.</a> Nature Methods. 16 (7), 649-657 (2019).</li><li>Zariwala, H. A., et al. <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> Journal of Neuroscience. 32 (9), 3131-3141 (2012).</li><li>Mittmann, W., et al. <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> Nature Neuroscience. 14 (8), 1089-1093 (2011).</li><li>Huber, D., et al. <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>Grewe, B. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+ensemble+dynamics+underlying+a+long-term+associative+memory.">Neural ensemble dynamics underlying a long-term associative memory.</a> Nature. 543 (7647), 670-675 (2017).</li><li>Cai, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+shared+neural+ensemble+links+distinct+contextual+memories+encoded+close+in+time.">A shared neural ensemble links distinct contextual memories encoded close in time.</a> Nature. 534 (7605), 115-118 (2016).</li><li>Lin, M. Z., Schnitzer, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+encoded+indicators+of+neuronal+activity.">Genetically encoded indicators of neuronal activity.</a> Nature Neuroscience. 19 (9), 1142-1153 (2016).</li><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniscope+GRIN+Lens+System+for+Calcium+Imaging+of+Neuronal+Activity+from+Deep+Brain+Structures+in+Behaving+Animals.">Miniscope GRIN Lens System for Calcium Imaging of Neuronal Activity from Deep Brain Structures in Behaving Animals.</a> Current Protocols in Neuroscience. 86 (1), 56 (2019).</li><li>Jacob, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Compact+Head-Mounted+Endoscope+for+In+vivo+Calcium+Imaging+in+Freely+Behaving+Mice.">A Compact Head-Mounted Endoscope for In vivo Calcium Imaging in Freely Behaving Mice.</a> Current Protocols in Neuroscience. 84 (1), 51 (2018).</li><li>Ghosh, K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniaturized+integration+of+a+fluorescence+microscope.">Miniaturized integration of a fluorescence microscope.</a> Nature Methods. 8 (10), 871-878 (2011).</li><li>Xiong, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+Cerebral+Vascular+Atlas+in+Stereotaxic+Coordinates+of+Whole+Mouse+Brain.">Precise Cerebral Vascular Atlas in Stereotaxic Coordinates of Whole Mouse Brain.</a> Frontiers in Neuroanatomy. 11, 128 (2017).</li><li>Mukamel, E. A., Nimmerjahn, A., Schnitzer, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+analysis+of+cellular+signals+from+large-scale+calcium+imaging+data.">Automated analysis of cellular signals from large-scale calcium imaging data.</a> Neuron. 63 (6), 747-760 (2009).</li><li>Millhouse, O. E., DeOlmos, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+configurations+in+lateral+and+basolateral+amygdala.">Neuronal configurations in lateral and basolateral amygdala.</a> Neuroscience. 10 (4), 1269-1300 (1983).</li><li>McDonald, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+organization+of+the+lateral+and+basolateral+amygdaloid+nuclei+in+the+rat.">Neuronal organization of the lateral and basolateral amygdaloid nuclei in the rat.</a> Journal of Comparative Neurology. 222 (4), 589-606 (1984).</li><li>McDonald, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurons+of+the+lateral+and+basolateral+amygdaloid+nuclei:+a+Golgi+study+in+the+rat.">Neurons of the lateral and basolateral amygdaloid nuclei: a Golgi study in the rat.</a> Journal of Comparative Neurology. 212 (3), 293-312 (1982).</li></ol>

Técnicas de cirurgia habilidosas são essenciais para alcançar imagens de cálcio óptica in vivo bem sucedidas com microscopia em miniatura de montagem de cabeça em regiões cerebrais mais profundas, como a amígdala como descrevemos aqui. Portanto, embora este protocolo forneça uma diretriz para processos cirúrgicos otimizados de fixação de placas base e implantação de lentes GRIN, processos adicionais de otimização podem ser necessários para etapas críticas. Como mencionado na seção de protocolo, amígd...

O cálcio é um segundo mensageiro onipresente, desempenhando um papel crucial em quase todas as funções celulares8. Nos neurônios, o potencial de ação de disparo e a entrada sináptica causam rápida mudança de livre intracelular [Ca2+]9,10. Portanto, o rastreamento de transintes de cálcio oferece uma oportunidade de monitorar a atividade neuronal. GeCIs são ferramentas poderosas que permitem o monitoramento [Ca2+] em populações celulares definidas e compartimentos intracelulares11,12. Entre muitos tipos diferentes de indicador de cálcio à base de proteína, o GCaMP, uma sonda Ca2+baseada em uma única molécula de GFP13,é a GECI mais otimizada e, portanto, amplamente utilizada. Através de várias rodadas de engenharia, uma série de variantes de GCaMP foi desenvolvida12,14,15,16. Utilizamos um dos GCaMPs recentemente desenvolvidos, GCaMP7b, neste protocolo16. Os sensores GCaMP contribuíram muito para o estudo das funções do circuito neural em uma série de organismos modelo, como imagens de transientes Ca2+ durante o desenvolvimento17, imagem in vivo em uma camada cortical específica18,medição da dinâmica do circuito no aprendizado de tarefas motoras19 e imagem da atividade do conjunto celular relacionada com memória de medo associativo no hipocampo e amígdala20,21.
A imagem óptica de GECIs tem várias vantagens22. A codificação genética permite que os GECIs sejam expressos por um longo período de tempo em um subconjunto específico de células definidas por perfil genético ou padrões específicos de conectividade anatômica. A imagem óptica permite o monitoramento simultâneo in vivo de centenas a milhares de neurônios em animais vivos. Alguns sistemas ópticos de imagem foram desenvolvidos para imagens in vivo e análise de GECIs dentro do cérebro de camundongos que se comportam livremente com microscópios de fluorescência miniaturizada de montagem da cabeça21,23,24,25. Apesar da técnica de imagem óptica in vivo baseada em GECIs, lente GRIN e um microscópio em miniatura de montagem de cabeça ser uma ferramenta poderosa para estudar a ligação entre a atividade do circuito neural e o comportamento, aplicar essa tecnologia à amígdala tem sido difícil devido a vários problemas técnicos relacionados com o direcionamento da lente GRIN para células expressando GECIs na amígdala sem causar artefatos de movimento que reduzem severamente a qualidade da aquisição de imagens e encontrar células expressas gecIs. Este protocolo visa fornecer uma diretriz útil para procedimentos cirúrgicos de fixação de placa base e implantação de lentes GRIN que são etapas críticas para o sucesso da imagem óptica de cálcio in vivo na amígdala. Embora este protocolo tenha como alvo a amígdala, a maioria dos procedimentos descritos aqui são comumente aplicáveis a outras regiões cerebrais mais profundas. Embora este protocolo seja baseado em um sistema específico (por exemplo, Inscopix), o mesmo propósito pode ser facilmente alcançado com outros sistemas alternativos.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:666px;" width="665">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">26G needle</td>
			<td style="width:121px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:161px;">302002</td>
			<td style="width:167px;">Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">AAV1-Syn-GCaMP7b-WPRE</td>
			<td style="width:121px;">Addgene</td>
			<td style="width:161px;">104493-AAV1</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:216px;">AAV2/1-CaMKii&#945;-GFP</td>
			<td style="width:121px;">custom made</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Acrylic-Dental cement (Ortho-jet Acrylic Pink)</td>
			<td style="width:121px;">Lang</td>
			<td style="width:161px;">1334-pink</td>
			<td>Surgery &#38; Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Air flow manipulator</td>
			<td style="width:121px;">Neurotar</td>
			<td style="width:161px;">NTR000253-04</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Amoxicillin</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA</td>
			<td style="width:161px;">A8523-5G</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Baseplate</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">1050-002192</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Baseplate cover</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">1050-002193</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Behavioral apparatus (chamber)</td>
			<td style="width:121px;">Coulbourn Instrument</td>
			<td style="width:161px;">Testcage</td>
			<td>Behavior test</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Behavioral apparatus (software)</td>
			<td style="width:121px;">Coulbourn Instrument</td>
			<td style="width:161px;">Freeze Frame</td>
			<td>Behavior test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Carbon cage</td>
			<td style="width:121px;">Neurotar</td>
			<td style="width:161px;">180mm x 70mm</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Carprofen</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA</td>
			<td style="width:161px;">PHR1452-1G</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Data processing software</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">INSCOPIX Data Processing Software</td>
			<td>Baseplate Attachment &#38; Behavior test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dexamethasone</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA</td>
			<td style="width:161px;">D1756-500MG</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Drill</td>
			<td style="width:121px;">Seyang</td>
			<td style="width:161px;">marathon-4</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Drill bur</td>
			<td style="width:121px;">ELA</td>
			<td style="width:161px;">US1/2, Shank104</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass needle</td>
			<td style="width:121px;">WPI</td>
			<td style="width:161px;">PG10165-4</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">GRIN lens (INSCOPIX Proview Lens Probe)</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">1050-002208</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hamilton Syringe</td>
			<td style="width:121px;">Hamilton</td>
			<td align="right" style="width:161px;">84875</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Head plate</td>
			<td style="width:121px;">Neurotar</td>
			<td style="width:161px;">Model 5</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hex-key</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">1050-004195</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laptop computer</td>
			<td style="width:121px;">Samsung</td>
			<td style="width:161px;">NT950XBV</td>
			<td>Surgery &#38; Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Lens holder, Stereotaxic rod (INSCOPIX proview implant kit)</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">1050-004223</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microscope gripper</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">1050-002199</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Microscope, DAQ software, hardware</td>
			<td style="width:121px;">INSCOPIX</td>
			<td style="width:161px;">nVista 3.0</td>
			<td>Baseplate Attachment &#38; Behavior test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mobile homecage</td>
			<td style="width:121px;">Neurotar</td>
			<td style="width:161px;">MHC V5</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Moterized arm</td>
			<td style="width:121px;">Neurostar</td>
			<td style="width:161px;">Customized</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Moterized arm software</td>
			<td style="width:121px;">Neurostar</td>
			<td style="width:161px;">Customized</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">NI board</td>
			<td style="width:121px;">National instrument</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Behavior test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Removable epoxy bond</td>
			<td style="width:121px;">WPI</td>
			<td style="width:161px;">Kwik-Cast</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Resin cement (Super-bond)</td>
			<td style="width:121px;">Sun medical</td>
			<td style="width:161px;">Super bond C&#38;B</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Skull screw</td>
			<td style="width:121px;">Stoelting</td>
			<td align="right" style="width:161px;">51457</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stereotaxic electrode holder</td>
			<td style="width:121px;">ASI</td>
			<td style="width:161px;">EH-600</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stereotaxic frame</td>
			<td style="width:121px;">Stoelting</td>
			<td align="right" style="width:161px;">51600</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stereotaxic manipulator</td>
			<td style="width:121px;">Stoelting</td>
			<td align="right" style="width:161px;">51600</td>
			<td>Baseplate Attachment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

successful in vivo calcium imaging with a head-mount miniaturized microscope in the amygdala of freely behaving mouse

O monitoramento in vivo em tempo real das atividades neuronais em animais em movimento livre é uma das principais abordagens para ligar a atividade neuronal ao comportamento. Para isso, uma técnica de imagem in vivo que detecta transitórios de cálcio em neurônios usando indicadores de cálcio geneticamente codificados (GECIs), um microscópio de fluorescência miniaturizada e uma lente de índice de refração gradiente (GRIN) foi desenvolvida e aplicada com sucesso em muitas estruturas cerebrais1,2,3,4,5,6. Esta técnica de imagem é particularmente poderosa porque permite imagens simultâneas crônicas de populações celulares geneticamente definidas por um período de longo prazo até várias semanas. Embora útil, essa técnica de imagem não tem sido facilmente aplicada às estruturas cerebrais que se localizam profundamente dentro do cérebro, como a amígdala, uma estrutura cerebral essencial para o processamento emocional e a memória do medo associativo7. Existem vários fatores que dificultam a aplicação da técnica de imagem na amígdala. Por exemplo, artefatos de movimento geralmente ocorrem com mais frequência durante a imagem realizada nas regiões cerebrais mais profundas porque um microscópio de montagem de cabeça implantado nas profundezas do cérebro é relativamente instável. Outro problema é que o ventrículo lateral está posicionado perto da lente GRIN implantada e seu movimento durante a respiração pode causar artefatos de movimento altamente irregulares que não podem ser facilmente corrigidos, o que dificulta a formação de uma visão de imagem estável. Além disso, como as células da amígdala são geralmente silenciosas em um estado de repouso ou anestesiado, é difícil encontrar e concentrar as células-alvo expressando GECI na amígdala durante o procedimento de base para imagens posteriores. Este protocolo fornece uma diretriz útil para como direcionar eficientemente as células expressando GECI na amígdala com microscópio miniaturizado de montagem de cabeça para imagens de cálcio in vivo bem sucedidas em uma região cerebral tão profunda. Nota-se que este protocolo é baseado em um sistema específico (por exemplo, Inscopix), mas não restrito a ele.

Validação da implantação das lentes GRIN Antes de anexar cronicamente a placa base ao cérebro por cimentação, a implantação da lente GRIN precisa ser validada. Em animais com implantação bem sucedida de lentes, tanto células expressas GCaMP quanto vasos sanguíneos foram claramente observados dentro de uma faixa de plano focal determinada pela distância entre lente objetiva de microscópio e lente GRIN implantada(Figura 2A e B</stron...

Watch this Scientific Journal Video about Successful In vivo Calcium Imaging with a Head-Mount Miniaturized Microscope in the Amygdala of Freely Behaving Mouse at JoVE.com

Successful In vivo Calcium Imaging with a Head-Mount Miniaturized Microscope in the Amygdala of Freely Behaving Mouse

A imagem microendoscópica de cálcio in vivo é uma ferramenta inestimável que permite o monitoramento em tempo real das atividades neuronais em animais de comportamento livre. No entanto, aplicar essa técnica à amígdala tem sido difícil. Este protocolo visa fornecer uma diretriz útil para atingir com sucesso células de amígdala com um microscópio miniaturizado em camundongos.

Imagem de cálcio in vivo bem sucedida com um microscópio miniaturizado de head-mount na Amígdala do Rato Livremente Comportado

In vivo real-time monitoring of neuronal activities in freely moving animals is one of key approaches to link neuronal activity to behavior. For this ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

Na imagem cálcio vivo Neuronal em C. elegans

The nematode worm C. elegans is an ideal model organism  for relatively simple, low cost neuronal imaging in vivo. Its small transparent body and simple, ...

Neurociência

Ratiometric Calcium Imaging of Individual Neurons in Behaving Caenorhabditis Elegans

Ratiometric Calcium Imaging of Individual Neurons in Behaving Caenorhabditis Elegans

Imagem de cálcio Ratiometric de neurônios individuais se comportando Caenorhabditis Elegans

It has become increasingly clear that neural circuit activity in behaving animals differs substantially from that seen in anesthetized or immobilized ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

A longo prazo conflito sensorial em livremente, comportando-se ratos

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

Transpupillary Two-Photon In Vivo Imaging of the Mouse Retina

Imagem transpupilar de dois fótons in vivo da retina do rato

The retina transforms light signals from the environment into electrical signals that are propagated to the brain. Diseases of the retina are prevalent ...

In vivo Calcium Imaging of Mouse Geniculate Ganglion Neuron Responses to Taste Stimuli

In vivo Imagem de cálcio do rato Geniculado Gânglio Respostas ao Sabor Estímulo

Within the last ten years, advances in genetically encoded calcium indicators (GECIs) have promoted a revolution in in vivo functional imaging. Using ...

In vivo Calcium Imaging in Mouse Inferior Olive

In vivo Calcium Imaging in Mouse Inferior Olive

In vivo Imagem de cálcio em rato de azeitona inferior

Inferior olive (IO), a nucleus in the ventral medulla, is the only source of climbing fibers that form one of the two input pathways entering the ...

In Vivo Wide-Field and Two-Photon Calcium Imaging from a Mouse Using a Large Cranial Window

In Vivo Wide-Field and Two-Photon Calcium Imaging from a Mouse Using a Large Cranial Window

In vivo Imagem de cálcio de campo amplo e de dois fótons de um rato usando uma grande janela craniana

Wide-field calcium imaging from the mouse&#39;s neocortex allows one to observe cortex-wide neural activity related to various brain functions. On the ...

Subcellular Imaging of Neuronal Calcium Handling In Vivo

Subcellular Imaging of Neuronal Calcium Handling In Vivo

Imagem Subcelular da Manipulação Neuronal de Cálcio In Vivo

Calcium (Ca2+) imaging has been largely used to examine neuronal activity, but it is becoming increasingly clear that subcellular Ca2+ handling is a ...

Two-Photon and Wide-Field Calcium Imaging in the Superior Colliculus

Calcium Imaging in Mouse Superior Colliculus

Unveiling Neural Coding and Mechanisms of Visual Processing in the Superior Colliculus (Video) | JoVE

Imagem de cálcio no colículo superior de camundongos

The superior colliculus (SC), an evolutionarily conserved midbrain structure in all vertebrates, is the most sophisticated visual center before the ...

Mouse Retina OCT Fibergram Alignment with Confocal Images

Alignment of Visible-Light Optical Coherence Tomography Fibergrams with Confocal Images of the Same Mouse Retina

Advancements in In Vivo and Ex Vivo Retinal Imaging for Improved Glaucoma Diagnosis and Treatment (Video) | JoVE

Alinhamento de Fibrogramas de Tomografia de Coerência Óptica com Luz Visível com Imagens Confocais da Mesma Retina de Camundongo

In recent years, in vivo retinal imaging, which provides non-invasive, real-time, and longitudinal information about biological systems and processes, has ...