全細胞膜片鉗在體外電生理學的落射熒光成像與光遺傳學刺激的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：1141　發(fā)布日期：2022-5-31　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責任自負

膜片鉗（Patch-clamp）電生理學是一種被廣泛運用于分析神經(jīng)元內(nèi)在特性及其局部關(guān)聯(lián)的實驗方法。近年來，實驗室標記整個大腦神經(jīng)元中特定子集轉(zhuǎn)基因小鼠品系的能力為分析神經(jīng)元回路與研究整個大腦的神經(jīng)元多樣性提供了新的方案。

在全細胞膜片鉗記錄中，含5層活錐體神經(jīng)元的腦切片。膜片鉗電極被附著于一個處于視場中央經(jīng)tdTomato熒光標記神經(jīng)元的體細胞（soma）。

科研人員通常通過膜片鉗夾神經(jīng)元、以及在電刺激突觸前神經(jīng)元期間測量其突觸后電位的方式來研究神經(jīng)元之間的連接。但對于不同大腦區(qū)域中神經(jīng)元之間的遠程連接，軸突常在準備腦切片時被切斷。在過去的十年中，隨著光遺傳學的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)了另一種靶向刺激突觸前神經(jīng)元的方法，即在其膜上建立光敏離子通道。從而實現(xiàn)了即使軸突被切斷，它們的突觸仍能夠用短的光脈沖被直接激活。

自光遺傳學方法被首次發(fā)現(xiàn)以來，學界已發(fā)現(xiàn)了更多具有不同動力學、離子滲透性和波長敏感性的視蛋白。若兩個視蛋白具有足夠獨立的光譜敏感性，例如對藍光敏感的Chronos與對紅光敏感的ChrimsonR，則均能夠在不同的神經(jīng)元群體中表達并被獨立控制，從而有助于研究人員評估每個視蛋白對連接現(xiàn)象或單個突觸后神經(jīng)元活動的貢獻。