光纤植入慢性Optogenetic刺激脑组织
Summary
现在的光遗传学的发展提供了手段精确地刺激基因定义的神经元和电路，既<em在体外</em>和<em在体内</em>。在这里，我们描述的组件和一个光纤为慢性光刺激脑组织植入。
Abstract
阐明神经元的连接模式一直是临床和基础神经科学的一个挑战。电已经分析模式的突触连接的金标准，但配对的电生理记录可以既繁琐和实验限制。光遗传学的发展引入一个优雅的方法来刺激神经 元和电路中，无论是在体外和在体内 2,3。通过利用驱动视蛋白表达的离散的神经元群体的细胞类型特异性的启动子活性，其中一个可以精确地刺激基因定义的神经元的亚型，在不同的电路4-6。很好的描述的方法，以刺激神经元，包括电刺激和/或药理操纵，往往型细胞不加区别，侵入性的，并且可能会损坏周围组织。这些限制可能会改变正常的突触功能和/或电路的行为。此外，由于操纵的性质，目前的方法通常是急性的和终端。光遗传学得到的能力，以刺激神经元的相对无害的方式，而在转基因的目标神经元。 体内光遗传学研究，涉及的大多数目前使用的是通过植入插管6,7引导的光纤，但是，这种方法的局限性包括受损的脑组织与重复插入的光纤，和潜在的断裂的纤维内部的套管。由于光遗传学领域的蓬勃发展，更可靠的方法，以方便长期研究，以最小的附带组织损伤的慢性刺激是必要的。在这里，我们提供我们修改后的协议作为视频文章补充的方法，有效和优雅的描述斯巴达等 。的麻醉小鼠的头盖骨上的光纤植入物和其永久固定的制作，以及组装的纤维植入物连接到光纤耦合器的光源。的植入物，与光纤连接的固态激光器，允许一个有效的方法，对长期photostimulate功能的神经元的电路与使用小型，可拆卸的，系绳的组织破坏少9。永久固定的光纤植入提供稳定，长期在体内 optogenetic清醒，行为10用最少的组织损伤小鼠的神经回路的研究。
Protocol
Discussion
光遗传学是一个功能强大的新技术，使特定的神经元亚型前所未有的控制。这可以被利用来调节神经回路的解剖和时间精度，同时也避免了细胞类型不分青红皂白，通过电极的电刺激侵袭作用。植入的光纤允许一致的，慢性刺激的神经回路在多个会话中保持清醒，用最少的组织损伤的小鼠行为。该系统最初是由斯巴达等 。和修改，以适应我们的目的，进了一步超越了植入套管和修复光纤在…
Acknowledgements
我们想承认，这种技术最初所描述的斯巴达等 ，2012年，并很容易地被使用在我们的实验室。
Materials
| Name of the Reagent or Equipment | Company | Catalogue # | Comments |
| LC Ferrule Sleeve | Precision Fiber Products (PFP) | SM-CS125S | 1.25 mm ID |
| FC MM Pre-Assembled Connector | PFP | MM-CON2004-2300 | 230 μm Ferrule |
| Miller FOPD-LC Disc | PFP | M1-80754 | For LC ferrules |
| Furcation tubing | PFP | FF9-250 | 900 μm o.d., 250 μm i.d. |
| MM LC Stick Ferrule 1.25 mm | PFP | MM-FER2007C-1270 | 127 μm ID Bore |
| MM LC Stick Ferrule 1.25 mm | PFP | MM-FER2007C-2300 | 230 μm ID Bore |
| Heat-curable epoxy, hardener and resin | PFP | ET-353ND-16OZ | |
| FC/PC and SC/PC Connector Polishing Disk | ThorLabs | D50-FC | For FC ferrules |
| Digital optical power and Energy Meter | ThorLabs | PM100D | Spectrophotometer |
| Polishing Pad | ThorLabs | NRS913 | 9″ x 13″ 50 Durometer |
| Aluminum oxide Lapping (Polishing) Sheets: 0.3, 1, 3, 5 μm grits | ThorLabs | LFG03P, LFG1P, LFG3P, LFG5P | |
| Standard Hard Cladding Multimode Fiber | ThorLabs | BFL37-200 | Low OH, 200 μm Core, 0.37 NA |
| Fiber Stripping Tool | ThorLabs | T10S13 | Clad/Coat: 200 μm / 300 μm |
| SILICA/SILICA Optical Fiber | Polymicro Technologies | FVP100110125 | High -OH, UV Enhanced, 0.22 NA |
| 1×1 Fiberoptic Rotary Joint | doric lenses | FRJ_FC-FC | |
| Mono Fiberoptic Patchcord | doric lenses | MFP_200/230/900-0.37_2m_FC-FC | |
| Heat shrink tubing, 1/8 inch | Allied Electronics | 689-0267 | |
| Heat gun | Allied Electronics | 972-6966 | 250 W; 750-800 °F |
| Cotton tipped applicators | Puritan Medical Products Company | 806-WC | |
| VetBond tissue adhesive | Fischer Scientific | 19-027136 | |
| Flash denture base acrylic | Yates Motloid | ColdPourPowder+Liq | |
| BONN Miniature Iris Scissors | Integra Miltex | 18-1392 | 3-1/2″(8.9cm), straight, 15 mm blades |
| Johns Hopkins Bulldog Clamp | Integra Miltex | 7-290 | 1-1/2″(3.8 cm), curved |
| MEGA-Torque Electric Lab Motor | Vector | EL-S | |
| Panther Burs-Ball #1 | Clarkson Laboratory | 77.1006 | |
| Violet Blue Laser System | CrystaLaser | CK473-050-O | Wavelength: 473 nm |
| Laser Power Supply | CrystaLaser | CL-2005 | |
| Dumont #2 Laminectomy Forceps | Fine Science Tools | 11223-20 | |
| Probe | Fine Science Tools | 10140-02 | |
| 5″Straight Hemostat | Excelta | 35-PH | |
| Vise with weighted base | Altex Electronics | PAN381 |
Referenzen
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