Summary

브랜치 지점 간 돌기 통합을 맡은 이후로 디지털 Micromirror 장치와 패턴 Photostimulation

Published: March 02, 2011
doi:

Summary

디지털 micromirror 장치 (DMD)는 흥분의 연결을 제어할 수있는 시간과 공간의 복잡한 패턴을 생성할 수 있습니다. 설계, 건설 및 DMD 시스템의 운영과 관련된 문제가 논의됩니다. 이러한 시스템은 말초 돌기 분기 지점에 걸쳐 비선형 통합의 데모를 활성화.

Abstract

라이트의 연결을 흥분을 제어하는​​ 다목적 정확한 의미합니다. 이러한 채널 rhodopsin 및 갇힌 신경 전달 물질로 빛이 민감한 effectors의 최근 도입 공간 및 실험 신경 과학에 대한 유용한 시간에 빛의 패턴을 제어하는​​ 더 나은 방법을 개발에 관심이 들어서있다. 공촛점 및 2 광자 현미경에서 근무 한 종래의 전략은, 회절 제한된 장소에 조명을 집중하고 관심의 영역을 통해 순차적으로 그 하나의 자리를 검사하는 것입니다. 큰 영역을 짧은 시간 창, 이미지에 비해 photostimulation 더 적용 문제 이내에 자극해야 할 경우이 방법은 문제가된다. 대체 전략은 디지털 micromirror 장치 (DMD)의 도움을 대상에 전체 공간 패턴을 프로젝트에있다. DMD 접근 방식은 하드웨어 구성 요소가 상대적으로 저렴한 때문에 매력이며 상업적 이익에 의해 지원됩니다. 이러한 시스템이 직립 현미경 사용할 수 없기 때문에, 우리는 DMD 시스템의 구축 및 운영에 중요한 문제를 논의합니다. 우리가 주로 UV 광분해을위한 시스템의 구축을 설명한다하더라도, optogenetic 실험에 대해 훨씬 더 간단 가시 광선 시스템을 구축하기위한 수정도 제공됩니다. UV 광분해 시스템 신경 과학에 근본적인 질문을 연구하기 위해 실험을 carryout 위해 사용되었던, 어떻게 공간 말초 돌기 분기 지점에 걸쳐 통합된 입력을 배포합니다. 결과는 통합 지점 지점에 걸쳐 비선형 수 있으며 supralinearity가 주로 NMDA 수용체에 의해 중재되어 좋습니다.

Protocol

일반적인 설계 고려 사항 사진 자극의 파장 이러한 optogenetic의 실험으로 보이는 범위에있는 경우, 시스템의 레이아웃이 UV 광분해 실험에 비해 상당히 간단합니다. 하나는 현미경 회사의 모든에서 사용할 수있는 듀얼 카메라 포트 모듈을 구매해야합니다. DMD 비행기는 두 카메라의 포트 중 하나의 공액 이미지 평면에서 위치 수 있습니다. 카메라 선도 이미징 튜브 렌즈를 상용 ?…

Discussion

DMD 기반 photostimulation 접근의 장점은 목표가 비교적 큰 지역을 차지하고 상황에 가장 분명합니다. 관심의 대상이 같은 몇 가지 돌기의 쪽이 같은 매우 작은 경우, 순차 스캐닝 공촛점 및 2 광자 시스템은 좀더 나은 접근 방법이 될 가능성이 높습니다. DMD 접근법 중 하나는 큰 약점이 가능한 조명 자사의 비효율적 사용합니다. 사용 가능한 빛의 대량은 반드시 OFF 거울로 이동하고 사용되지 않습니다. …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 VA 리서치 서비스에서 C. – MT에 NIH와 메리트 리뷰에서 RO1 지원하고, CWL하는 개인 NRSA했습니다

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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Citer Cet Article
Liang, C. W., Mohammadi, M., Santos, M. D., Tang, C. Patterned Photostimulation with Digital Micromirror Devices to Investigate Dendritic Integration Across Branch Points. J. Vis. Exp. (49), e2003, doi:10.3791/2003 (2011).

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