Photostimulation motifs avec les périphériques numériques Micromirror chargé d'enquêter sur l'intégration à travers des points dendritiques Direction
Summary
Appareils numériques à micromiroirs (DMD) peut générer des modèles complexes dans le temps et l'espace avec lequel contrôler l'excitabilité neuronale. Questions pertinentes pour la conception, la construction et l'exploitation des systèmes DMD sont discutées. Un tel système a permis la démonstration de la non-linéaires intégration à travers des points de ramification distale dendritiques.
Abstract
La lumière est un moyen souple et précise pour contrôler l'excitabilité neuronale. L'introduction récente de la lumière effecteurs sensibles comme canal rhodopsine et de neurotransmetteurs en cage ont conduit à des intérêts dans le développement de meilleurs moyens pour contrôler les tendances de la lumière dans l'espace et du temps qui sont utiles à des fins expérimentales en neurosciences. Une stratégie classique, employé dans la microscopie confocale et 2-photon, est de focaliser la lumière d'une tache de diffraction limitée et ensuite numériser cet endroit simple séquentielle sur la région d'intérêt. Cette approche devient problématique si des zones de grande taille doivent être stimulés dans une fenêtre de temps bref, un problème plus applicable à photostimulation que pour l'imagerie. Une autre stratégie consiste à projeter le modèle spatiale complète sur la cible à l'aide d'un appareil numérique à micromiroirs (DMD). L'approche DMD est attrayante car les composants matériels sont relativement peu coûteux et est soutenu par des intérêts commerciaux. Parce qu'un tel système n'est pas disponible pour microscopes droits, nous allons discuter des questions critiques dans la construction et l'exploitation d'un tel système DMD. Même si nous sera principalement décrivant la construction du système de photolyse UV, les modifications de la construction du système d'éclairage beaucoup plus simple visibles pour des expériences optogénétique seront également fournis. Le système de photolyse UV a été utilisé pour carryout expériences pour étudier une question fondamentale en neurosciences, comment sont répartis dans l'espace des entrées intégrées dans distale points de branchement dendritique. Les résultats montrent que l'intégration peut être non linéaire à travers des points de branchement et la supralinearity est largement médiatisée par les récepteurs NMDA.
Protocol
Discussion
L'avantage de l'approche basée photostimulation DMD est le plus évident pour les situations où la cible occupe une superficie relativement grande. Si la cible d'intérêt est très faible, comme un peu d'épines dendritiques, des systèmes de balayage séquentiel confocale et 2-photons sont susceptibles d'être la meilleure approche. Une faiblesse importante de l'approche DMD est son utilisation inefficace de la lumière disponible. La majeure partie de la lumière disponible est nécessaireme…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par une RO1 des NIH et Avis Mérite du Service de recherche VA C-MT, et un individu à NRSA CWL
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Modern upright fluorescent microscope | ||||
| CCD camera and image acquisition software | ||||
| Computer and data acquisition/interface system | ||||
| DLP Discovery Developer Kit | ||||
| ALP3 USB interface | ||||
| S2 + Optics w/LED | ||||
| Dual camera port unit | ||||
| 355nm frequency tripled NdVO4 laser (~1 W) | DPSS Laser Inc. | |||
| Laser shutter Model LS6 | Uniblitz | |||
| Multimode optical fiber and fiber stretcher Model# 915 | Canadian Instrument and Research, Ltd | 100 um core multimode fiber | ||
| Multimode Fiber launcher | Oz Optics | |||
| Signal generator | up to 50 kHz | |||
| Beam collimator | Olympus | DApo20UV340 | ||
| UV relay lens | Special Optics | #: 54-25-60-355 |
References
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