منقوشة ضوئي مع أجهزة رقمية Micromirror بالتحقيق في تكامل شجيرى عبر نقاط فرع
Summary
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
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 ?…
Disclosures
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 | 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
- Scanziani, M., Hausser, M. Electrophysiology in the age of light. Nature. 461, 930-939 (2009).
- Tang, C. Photolysis of caged neurotransmitters: Theory and procedures for light delivery. Curr. Prot. Neurosci. , 6.21.1-6.21.12 (2006).
- . Nature Technology Feature, Cell imaging: Light activated. Nature. 456, 826-827 (2008).
- Lutz, C., Otis, T. S., DeSars, V., Charpak, S., DeGregorio, D. A., Emiliani, V. Holographic photolysis of caged neurotransmitters. Nature Methods. 5, 821-827 (2008).
- Hornbeck, L. J. . Digital Light Processing and MEMs: An overview. , .
