डिजिटल micromirror उपकरणों (डीएमडी) समय और अंतरिक्ष में जटिल पैटर्न के साथ जो neuronal excitability पर नियंत्रण करने के लिए उत्पन्न कर सकते हैं. डिजाइन, निर्माण, और DMD प्रणाली के ऑपरेशन के लिए प्रासंगिक मुद्दे पर चर्चा कर रहे हैं. इस तरह की एक प्रणाली बाहर का वृक्ष के समान शाखा अंक के पार गैर रेखीय एकीकरण के प्रदर्शन सक्षम होना चाहिए.
Abstract
प्रकाश एक बहुमुखी और सटीक neuronal excitability नियंत्रण का मतलब है. चैनल rhodopsin और बंदी न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में प्रकाश के प्रति संवेदनशील effectors के हाल ही के परिचय के बेहतर नियंत्रण का मतलब है कि प्रायोगिक तंत्रिका विज्ञान के लिए उपयोगी होते हैं अंतरिक्ष और समय में प्रकाश के पैटर्न के विकास में हितों के लिए नेतृत्व किया है. एक पारंपरिक रणनीति, confocal और 2-photon माइक्रोस्कोपी में कार्यरत एक विवर्तन सीमित जगह पर प्रकाश ध्यान केंद्रित करने और तब हित के क्षेत्र पर है कि एक स्थान sequentially स्कैन है. इस दृष्टिकोण समस्याग्रस्त हो जाती है अगर बड़े क्षेत्रों के लिए एक संक्षिप्त समय विंडो में, एक इमेजिंग के लिए की तुलना में अधिक photostimulation के लिए लागू समस्या के भीतर प्रेरित किया जा है. एक वैकल्पिक रणनीति के लिए एक डिजिटल micromirror डिवाइस (डीएमडी) की सहायता के साथ पूरा लक्ष्य पर स्थानिक पैटर्न परियोजना है. DMD दृष्टिकोण क्योंकि हार्डवेयर घटकों अपेक्षाकृत सस्ती हैं अपील कर रही है और वाणिज्यिक हितों के द्वारा समर्थित है. क्योंकि एक ऐसी प्रणाली ईमानदार सूक्ष्मदर्शी के लिए उपलब्ध नहीं है, हम और इस तरह के एक DMD प्रणाली के निर्माण और संचालन में महत्वपूर्ण मुद्दों पर चर्चा करेंगे. हालांकि हम मुख्य रूप से यूवी photolysis के लिए किया जाएगा प्रणाली के निर्माण का वर्णन, optogenetic प्रयोगों के लिए बहुत सरल दिखाई प्रकाश व्यवस्था के निर्माण के लिए संशोधन को भी उपलब्ध कराया जाएगा. यूवी photolysis प्रणाली को प्रयोगों carryout करने के लिए तंत्रिका विज्ञान में एक मौलिक सवाल का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था, spatially बाहर का वृक्ष के समान शाखा अंक भर में एकीकृत आदानों कैसे वितरित कर रहे हैं. परिणामों का सुझाव है कि गैर रेखीय एकीकरण शाखा अंक के पार हो और supralinearity मोटे तौर पर NMDA रिसेप्टर्स द्वारा मध्यस्थता है.
Protocol
जनरल डिजाइन विचार यदि फोटो उत्तेजना की तरंग दैर्ध्य optogenetic प्रयोगों के लिए के रूप में दिखाई रेंज में है, प्रणाली के लेआउट यूवी photolysis प्रयोगों के लिए की तुलना में काफी आसान हो जाएगा. केवल एक दोहरी ?…
Discussion
DMD आधारित photostimulation दृष्टिकोण का लाभ सबसे स्थितियों में, जहां लक्ष्य एक अपेक्षाकृत बड़े क्षेत्र में रह रहे हैं के लिए स्पष्ट है. यदि ब्याज का लक्ष्य बहुत कुछ वृक्ष के समान spines के रूप में छोटे, है, अनुक्रमिक स्?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम NIH और मेरिट समीक्षा से एक वीए अनुसंधान सेवा से सी. मीट्रिक टन के लिए RO1 द्वारा समर्थित किया गया था, और CWL के लिए एक व्यक्ति एनआरएसए
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
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).