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多通道光纤记录系统(可支持1-7个通道)

光纤记录系统是目前常用的一种行为小鼠群体钙信号检测和记录工具。它结合了落射式荧光激发、多模光纤光传导,微弱光信号检测以及特异性钙敏感探针荧光标记等多种技术。从而实现了在特定行为范式中,对行为小鼠研究脑区的特定类型神经元的活动信息进行实时的检测和记录。对于脑功能研究中,筛选与特定脑区功能活动相关的行为范式,继而推测脑区功能具有非常重要的意义。相比于传统的电生理记录方法,具有适用行为多样、抗电磁干扰能力强、记录稳定可重复、长时程等诸多优点。

多通道光纤记录系统采用CMOS面阵成像的方法,对多模光纤束中每一根光纤的荧光亮度进行实时采集,从而实现多个通道的同步记录。由于采用了成像的方法,系统的通道数目最终取决于多模光纤束中光纤的数目,实现了系统通道数目的灵活扩展,对于需要同步记录多个脑区功能活动的实验研究是一个有力的支持。

 1.功能和用途

1.1功能:本系统采用了落射式荧光激发、多模光纤光传导,微弱光信号检测以及特异性钙敏感探针荧光标记等多种技术。检测新型可遗传编码的乙酰胆碱和多巴胺等探针的荧光变化,即可实时监测乙酰胆碱、多巴胺等浓度的动态变化情况;在特定行为范式中,对行为小鼠研究脑区的特定类型神经元的活动信息进行实时的检测和记录。

1.2用途:用于在体记录动物群体神经元活动钙信号的动态变化。

 

2. 多通道光纤系统原理示意图:

 

多模光纤束中的多根多模光纤呈矩形排列装配在一根陶瓷插芯中,光源(LED)出射的激发光通过二相色镜反射后被物镜耦合到多模光纤束的多根光纤中(以图中含有4根多模光纤的光纤束为例)。4根多模光纤在末端分开,分别将激发光传输到小鼠的不同脑区,激发这些脑区中被GCaMP蛋白或其他钙敏感荧光探针特异性标记的神经元。神经元中的绿色荧光蛋白荧光强度受到胞内钙离子浓度的调控,强弱变化的荧光信号经过同一根光纤传回到探测光路,以图像的形式被CMOS采集,经过软件提取显示为4路钙信号。


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