All-Optical Assay to Study Biological Neural Networks.
All-Optical Assay to Study Biological Neural Networks.
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DOI：
10.3389/fnins.2018.00451
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发表时间：
2018
影响因子：
4.3
通讯作者：
Antkowiak M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Afshar Saber W;Gasparoli FM;Dirks MG;Gunn-Moore FJ;Antkowiak M
我们介绍了一种新的用于体外生物神经网络功能研究的全光分析方法。我们创造了一种新的光遗传结构，名为OptoCaMP，它是通道视紫红质变异体(Cheriff)和红色遗传编码钙指示剂(Geci)(JRCaMP1b)的组合。它能够同时进行光刺激，并通过单细胞读出从大量神经元中进行记录。此外，我们开发了一种时空全光分析方法，可以同时刺激神经网络的一个部分，并在刺激和非刺激的神经元中记录诱发的钙活动，从而允许通过相互连接的网络研究兴奋的传播。最后，我们论证了该方法对神经网络连通性变化的敏感性。
We introduce a novel all-optical assay for functional studies of biological neural networks in vitro. We created a novel optogenetic construct named OptoCaMP which is a combination of a channelrhodopsin variant (CheRiff) and a red genetically encoded calcium indicator (GECI) (jRCaMP1b). It enables simultaneous optical stimulation and recording from large population of neurons with single-cell readout. Additionally, we have developed a spatio-temporal all-optical assay to simultaneously stimulate a sub-section of a neural network and record evoked calcium activity, in both stimulated and non-stimulated neurons, thus allowing the investigation of the spread of excitation through an interconnected network. Finally, we demonstrate the sensitivity of this assay to the change of neural network connectivity.
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