Scanless two-photon excitation of channelrhodopsin-2.
Scanless two-photon excitation of channelrhodopsin-2.
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DOI：
10.1038/nmeth.1505
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发表时间：
2010-10
期刊：
影响因子：
48
通讯作者：
Emiliani V
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Papagiakoumou E;Anselmi F;Bègue A;de Sars V;Glückstad J;Isacoff EY;Emiliani V
光门控离子通道和泵使得通过操纵遗传相似的神经元组的活动来探测完整的神经回路成为可能。现在需要的是一种将刺激光精确瞄准单个神经元过程、神经元或神经元组的方法。为此，我们开发了一种将广义相衬 (GPC) 与时间聚焦 (TF) 相结合来塑造双光子 (2P) 激发的方法。照明图案由神经元的荧光图像自动生成，并形成覆盖细胞体或树突的部分、整个细胞体或分布的细胞群的形状。 TF-GPC 模式 2P 激发在表达培养细胞和神经元的视紫红质通道 2 (ChR2) 以及急性皮质切片中产生大量光电流。光电流的幅度可以通过控制激励体积的大小和形状来精确调制，从而用于触发单动作电位（AP）或AP序列。
Light-gated ion channels and pumps have made it possible to probe intact neural circuits by manipulating the activity of groups of genetically similar neurons. What is needed now is a method for precisely aiming the stimulating light at single neuronal processes, neurons or groups of neurons. We have developed a method that combines Generalized Phase Contrast (GPC) with temporal focusing (TF) to shape two-photon (2P) excitation for this purpose. The illumination patterns are generated automatically from fluorescent images of neurons and shaped to cover parts of the cell body or dendrite, the entire cell body, or distributed groups of cells. The TF-GPC patterned 2P excitation generates large photo-currents in Channelrhodopsin-2 (ChR2) expressing cultured cells and neurons and in acute cortical slices. The amplitudes of the photo-currents can be precisely modulated by controlling the size and shape of the excitation volume and, thereby, be used to trigger single action potentials (APs) or trains of APs.
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