Summary

In Vivo 2-Photon Calcium Imaging in Layer 2 / 3 der Mäuse

Published: March 13, 2008
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Summary

Um zu verstehen, Netzwerk-Dynamik Mikroschaltungen in den Neocortex, ist es wichtig, gleichzeitig aufzeichnen die Aktivität einer großen Anzahl von Neuronen. In-vivo Zwei-Photonen-Kalzium-Imaging ist die einzige Methode, dass man, um die Aktivität eines dichten neuronalen Population mit Single-Cell-Auflösung aufzeichnen können.

Abstract

Um zu verstehen, Netzwerk-Dynamik Mikroschaltungen in den Neocortex, ist es wichtig, gleichzeitig aufzeichnen die Aktivität einer großen Anzahl von Neuronen. In-vivo Zwei-Photonen-Kalzium-Imaging ist die einzige Methode, dass man, um die Aktivität eines dichten neuronalen Population mit Single-Cell-Auflösung aufzeichnen können. Die Methode besteht in der Implantation eines Schädel-Bildgebung Fenster Injektion einer fluoreszierenden Kalzium-Indikator-Farbstoff, die sich durch eine große Anzahl von Neuronen genommen werden kann und schließlich die Aufnahme der Aktivität von Neuronen mit Zeitraffer-Kalzium-Imaging mit einem in-vivo Zwei-Photonen-Mikroskop. Co-Injektion von Astrozyten-spezifische Farbstoffe ermöglicht es, Neuronen aus Astrozyten differenzieren. Die Technik kann in Mäusen, die fluoreszierende Moleküle in bestimmten Subpopulationen von Neuronen zum besseren Verständnis der Netzwerk-Interaktionen der verschiedenen Gruppen von Zellen durchgeführt werden.

Protocol

Bereiten Sie die fluoreszierenden Kalzium-Indikator-Lösung. Wir verwenden Acetoxymethylester Farb-oder AM Farbstoffe für kurze. Dies sind Farbstoffe, die von den Zellen aufgenommen werden können, wenn sie injiziert extrazellulär. Wir verwenden in der Regel Oregon-Green BAPTA-1 AM-oder Fluo-4 AM in einer Konzentration von 1 mM. AM Farbstoffe können von Invitrogen in 50 Mikrogramm Fläschchen erhältlich. Wir bereiten Sie zunächst eine 20% ige Lösung von Pluronic F-127 in DMSO. Wir erwärmen die Lösung vor Gebrauch jeden Tag bis …

Discussion

Der Vorteil dieser Methode gegenüber elektrophysiologischen Ableitungen ist, dass sie weniger invasiv ist und erlaubt die Aufnahmen der Aktivität in neuronalen dichten neuronalen Netzen. Wenn Sie dieses Verfahren es ist wichtig, daran zu erinnern, extreme Vorsicht beim Ausführen der Kraniotomie nicht auf die Dauer beschädigen. Schon eine kleine Menge von subduralen Blutungen mit stark hinwegtäuschen Bildgebung.

Acknowledgements

Wir möchten Olga Garaschuk für hilfreiche Diskussionen zur Optimierung der Bulk-Loading von Kalzium-Indikatoren bestätigen.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Oregon Green BAPTA1-AM Reagent Invitrogen O-6807  
Fluo 4- AM Reagent Invitrogen F-14201  
Sulforhodamine 101 Reagent Invitrogen S-359  
Pluronic F-127 in DMSO Reagent Invitrogen P-3000MP  
Centrifugal Filter (0.45 micron) Reagent Millipore UFC3 0HV 0S  

References

  1. Garaschuk, O., Milos, R. I., Konnerth, A. Targeted bulk-loading of fluorescent indicators for two-photon brain imaging in vivo. Nat Protoc. 1, (2006).
  2. Stosiek, C., Garaschuk, O., Holthoff, K., Konnerth, A. In-vivo two-photon calcium imaging of neuronal networks. Proc Natl Acad Sci USA. 100, 7319-7324 (2003).
  3. Pologruto, T. A., Sabatini, B. L., Svoboda, K. ScanImage: flexible software for operating laser scanning microscopes.   Biomed Eng Online 2:13. Biomed Eng Online. 2, (2003).
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Cite This Article
Golshani, P., Portera-Cailliau, C. In Vivo 2-Photon Calcium Imaging in Layer 2/3 of Mice. J. Vis. Exp. (13), e681, doi:10.3791/681 (2008).

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