Targeted optogenetic stimulation and recording of neurons in vivo using cell-type-specific expression of Channelrhodopsin-2.
Targeted optogenetic stimulation and recording of neurons in vivo using cell-type-specific expression of Channelrhodopsin-2.
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使用ChannelRhopopsin-2的细胞型特异性表达，对体内神经元的靶向光遗传学刺激和记录。
DOI：
10.1038/nprot.2009.228
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发表时间：
2010-02
期刊：
影响因子：
14.8
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中科院分区：
文献类型：
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作者：
系统神经科学的一个主要长期目标是确定神经亚型在大脑回路功能中的不同作用。能够对选择性细胞类型进行因果性操纵对于实现这一目标至关重要。本实验方案描述了在体内结合电生理学对兴奋性神经元和抑制性中间神经元的特定群体进行光刺激的技术。通过光激活通道蛋白Channelrhodopsin - 2的Cre依赖性表达来获得细胞类型选择性。我们还描述了在同时进行细胞外和细胞内记录时尽量减少光干扰的方法。这些光遗传学技术为研究完整大脑中的神经活动提供了一种时空精确的手段，并允许详细研究诱发活动对周围局部神经网络的影响。注射病毒载体需要30 - 45分钟，而结合光遗传刺激的体内电生理学操作需要1 - 4小时。
A major long-term goal of systems neuroscience is to identify the different roles of neural subtypes in brain circuit function. The ability to causally manipulate selective cell types is critical to meeting this goal. This protocol describes techniques for optically stimulating specific populations of excitatory neurons and inhibitory interneurons in vivo in combination with electrophysiology. Cell type selectivity is obtained using Cre-dependent expression of the light-activated channel Channelrhodopsin-2. We also describe approaches for minimizing optical interference with simultaneous extracellular and intracellular recording. These optogenetic techniques provide a spatially and temporally precise means of studying neural activity in the intact brain and allow a detailed examination of the effect of evoked activity on the surrounding local neural network. Injection of viral vectors requires 30–45 min, and in vivo electrophysiology with optogenetic stimulation requires 1–4 h.
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