精准光遗传学暨大脑神经元系统

精准光遗传控制系统实现单个脑细胞操控！


Optics公司的大脑神经元钙成像系统主要应用于精准光遗传学领域，一次性可产生1000以上焦点的光照模式。该方法可以同时激活多个脑细胞：通过全息技术把一束光分成更小的子光束从而选择性靶向单个脑细胞，从而实现大脑神经元的精准操控。

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精准光遗传学（Precision optogenetics）作为《Nature Methods》盘点2015年度的技术，实现了在细胞分辨率水平上对神经元的操控，从而为实现神经微解剖走出了diyi步。




美国Meadowlark Optics公司于2016年2月份推出了一款基于液晶技术的高分辨率的大脑神经元3D钙离子成像系统。该系统由512x512液晶空间光调制器、473 nm 激光器、640x480相机、、机械模块、控制系统等构成。主要用于精准光遗传学领域，一次性可产生1000以上焦点的光照模式。该方法可以同时激活多个脑细胞：通过全息技术把一束光分成更小的子光束从而选择性靶向单个脑细胞，从而实现大脑神经元的精准操控。

SLM产生的激发光场


精准光遗传学系统构成：



钙离子成像系统特点：
Ø  空间分辨率高（512 x 512）
Ø  可获得1000个焦点的光刺激
Ø  光刺激焦点位置三维可控
Ø  自动像差校正
Ø  刺激光强可控
Ø  兼容性好，可配合双光子显微镜等使用

 
应用领域示例：


斑马鱼大脑观测


       

小鼠脑片光刺激、观测及离子浓度记录

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