يمكن الرقمية micromirror الأجهزة (DMD) توليد أنماط معقدة في الزمان والمكان الذي السيطرة على استثارة العصبية. وتتم مناقشة القضايا ذات الصلة لبناء وتصميم وتشغيل نظم DMD. مكن هذا النظام تظاهرة غير خطية التكامل عبر نقاط القاصي فرع شجيري.
Abstract
الضوء هو وسيلة مرنة ودقيقة للسيطرة على استثارة العصبية. وقد أدى إدخال الأخيرة من المستجيبات الحساسة للضوء مثل قناة رودوبسين والنواقل العصبية في قفص للمصالح في تطوير وسائل أفضل للسيطرة على أنماط الضوء في المكان والزمان التي هي مفيدة لعلم الأعصاب التجريبي. استراتيجية واحدة التقليدية ، المستخدمة في المجهر مبائر و 2 الفوتون ، هو تركيز الضوء على بقعة محدودة والحيود ثم تفحص تلك البقعة واحد بالتتابع على المنطقة من الفائدة. هذا النهج يصبح مشكلة اذا مناطق واسعة يجب أن تكون ضمن إطار تحفيز فترة وجيزة ، وهي مشكلة أكثر مما ينطبق على ضوئي للتصوير. استراتيجية بديلة لإكمال المشروع نمط المكاني على الهدف بمساعدة جهاز micromirror الرقمية (DMD). نهج DMD جذابة لأن مكونات الأجهزة غير مكلفة نسبيا ، ومعتمد من قبل المصالح التجارية. لأن مثل هذا النظام غير قابل للمجاهر تستقيم ، وسوف نناقش هذه القضايا الحاسمة في بناء وتشغيل مثل هذا النظام DMD. على الرغم من أننا سوف تصف في المقام الأول على بناء نظام للتحلل الضوئي للأشعة فوق البنفسجية ، سيتم أيضا التعديلات لبناء نظام أبسط بكثير الضوء المرئي للتجارب optogenetic تقديمها. تم استخدام نظام التحليل الضوئي للأشعة فوق البنفسجية إلى وقوف تجارب لدراسة المسألة الأساسية في علم الأعصاب ، وكيف يتم توزيعها مكانيا المدخلات المتكاملة عبر نقاط القاصي فرع شجيري. وتشير النتائج إلى أن الاندماج يمكن أن يكون غير الخطية عبر نقاط فرع وساطة إلى حد كبير عن طريق المستقبلات NMDA supralinearity.
Protocol
اعتبارات التصميم العامة إذا كان الطول الموجي من التحفيز الصورة هي في حدود واضحة ، مثل optogenetic للتجارب ، والتخطيط لنظام يكون أبسط بكثير من التحليل الضوئي للتجارب الأشعة فوق البنفسجية. يحتاج المرء فقط لشراء كاميرا مزدوجة المنفذ وحدة…
Discussion
ميزة DMD نهج ضوئي يستند على ما يبدو لمعظم الحالات التي يكون فيها الهدف وتحتل مساحة واسعة نسبيا. إذا كان الهدف من الفائدة صغيرة جدا ، مثل العمود الفقري شجيري قليلة ، وأنظمة المسح المتسلسل مبائر و 2 الفوتون ومن المحتمل أن يكون النهج الأفضل. إحدى نقاط ضعف كبيرة في نهج DMD هو ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة من RO1 والمراجعات تقدير من دائرة البحوث VA – إلى C. طن متري ، وNRSA الفردية إلى CWL
Materials
Material Name
Tipo
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).