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研究开发出大容量脑深部成像的清晰光学匹配全景访问通道技术
作者:小柯机器人 发布时间:2021/8/8 13:51:36

大容量脑深部成像的清晰光学匹配全景访问通道技术(COMPACT),这一成果由美国普渡大学Meng Cui研究小组完成。该项研究成果发表在2021年8月5日出版的《自然—方法学》上。

为了增加组织访问量,研究人员开发了一种清晰的光学匹配全景访问通道技术(COMPACT)。COMPACT的探针尺寸与普通梯度指数透镜的探针尺寸相当,可以使组织访问量增加两到三个数量级。研究人员通过对小鼠睡眠时的多区域钙成像证明了COMPACT的能力。研究人员认为,使用COMPACT的大体积体内成像将对各种深层组织成像应用具有价值。

据介绍,为了了解行为背后的神经回路机制,观察大脑不同区域的神经元结构和功能的动态变化是至关重要的。由于目前的无创成像技术只允许对皮质表面以下约1毫米范围内的神经元进行细胞分辨率成像,因此大部分小鼠脑组织仍然无法深入。虽然微型光学成像探针可以进入大脑深层区域,但细胞分辨率成像通常被限制在一个小的组织体积。

附:英文原文

Title: Clear optically matched panoramic access channel technique (COMPACT) for large-volume deep brain imaging

Author: Wei, Bowen, Wang, Chenmao, Cheng, Zongyue, Lai, Baoling, Gan, Wen-Biao, Cui, Meng

Issue&Volume: 2021-08-05

Abstract: To understand neural circuit mechanisms underlying behavior, it is crucial to observe the dynamics of neuronal structure and function in different regions of the brain. Since current noninvasive imaging technologies allow cellular-resolution imaging of neurons only within ~1mm below the cortical surface, the majority of mouse brain tissue remains inaccessible. While miniature optical imaging probes allow access to deep brain regions, cellular-resolution imaging is typically restricted to a small tissue volume. To increase the tissue access volume, we developed a clear optically matched panoramic access channel technique (COMPACT). With probe dimensions comparable to those of common gradient-index lenses, COMPACT enables a two to three orders of magnitude greater tissue access volume. We demonstrated the capabilities of COMPACT by multiregional calcium imaging in mice during sleep. We believe that large-volume in vivo imaging with COMPACT will be valuable to a variety of deep tissue imaging applications.

DOI: 10.1038/s41592-021-01230-3

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-021-01230-3

期刊信息

Nature Methods:《自然—方法学》,创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:28.467
官方网址:https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接:https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex