精準(zhǔn)光遺傳學(xué)暨大腦神經(jīng)元系統(tǒng)

精準(zhǔn)光遺傳控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單個(gè)腦細(xì)胞操控！


Optics公司的大腦神經(jīng)元鈣成像系統(tǒng)主要應(yīng)用于精準(zhǔn)光遺傳學(xué)領(lǐng)域，一次性可產(chǎn)生1000以上焦點(diǎn)的光照模式。該方法可以同時(shí)激活多個(gè)腦細(xì)胞：通過全息技術(shù)把一束光分成更小的子光束從而選擇性靶向單個(gè)腦細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)大腦神經(jīng)元的精準(zhǔn)操控。

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精準(zhǔn)光遺傳學(xué)（Precision optogenetics）作為《Nature Methods》盤點(diǎn)2015年度的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在細(xì)胞分辨率水平上對神經(jīng)元的操控，從而為實(shí)現(xiàn)神經(jīng)微解剖走出了diyi步。




美國Meadowlark Optics公司于2016年2月份推出了一款基于液晶技術(shù)的高分辨率的大腦神經(jīng)元3D鈣離子成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)由512x512液晶空間光調(diào)制器、473 nm 激光器、640x480相機(jī)、、機(jī)械模塊、控制系統(tǒng)等構(gòu)成。主要用于精準(zhǔn)光遺傳學(xué)領(lǐng)域，一次性可產(chǎn)生1000以上焦點(diǎn)的光照模式。該方法可以同時(shí)激活多個(gè)腦細(xì)胞：通過全息技術(shù)把一束光分成更小的子光束從而選擇性靶向單個(gè)腦細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)大腦神經(jīng)元的精準(zhǔn)操控。

SLM產(chǎn)生的激發(fā)光場


精準(zhǔn)光遺傳學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成：



鈣離子成像系統(tǒng)特點(diǎn)：
?  空間分辨率高（512 x 512）
?  可獲得1000個(gè)焦點(diǎn)的光刺激
?  光刺激焦點(diǎn)位置三維可控
?  自動(dòng)像差校正
?  刺激光強(qiáng)可控
?  兼容性好，可配合雙光子顯微鏡等使用

 
應(yīng)用領(lǐng)域示例：


斑馬魚大腦觀測


       

小鼠腦片光刺激、觀測及離子濃度記錄

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