Temporally precise single-cell-resolution optogenetics.
Temporally precise single-cell-resolution optogenetics.
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DOI：
10.1038/s41593-017-0018-8
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发表时间：
2017-12
影响因子：
25
通讯作者：
Emiliani V
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shemesh OA;Tanese D;Zampini V;Linghu C;Piatkevich K;Ronzitti E;Papagiakoumou E;Boyden ES;Emiliani V
在完整的哺乳动物大脑回路中，对单个神经元进行高时间精度的光遗传控制，将有助于对神经回路如何运作进行强有力的探索。双光子计算机生成的全息术能够精确地雕刻光，并且原则上能够同时照射网络中的许多神经元，具有必要的时间精度来模拟准确的神经代码。我们设计了一种高效的体细胞靶向视蛋白，发现将红藻氨酸受体亚基2（KA 2）的N-末端150个残基与最近发现的高光电流通道视紫红质CoChR融合，主要将这种视蛋白的表达限制在哺乳动物皮层神经元的细胞体中。结合双光子全息刺激，我们发现这种体细胞CoChR（soCoChR）能够以单细胞分辨率和<1毫秒的时间精度对完整皮层回路中的单个细胞进行光刺激，并使用soCoChR对完整皮层回路进行连接映射。
Optogenetic control of individual neurons with high temporal precision, within intact mammalian brain circuitry, would enable powerful explorations of how neural circuits operate. Two-photon computer generated holography enables precise sculpting of light, and could in principle enable simultaneous illumination of many neurons in a network, with the requisite temporal precision to simulate accurate neural codes. We designed a high efficacy soma-targeted opsin, finding that fusing the N-terminal 150 residues of kainate receptor subunit 2 (KA2) to the recently discovered high-photocurrent channelrhodopsin CoChR restricted expression of this opsin primarily to the cell body of mammalian cortical neurons. In combination with two-photon holographic stimulation, we found that this somatic CoChR (soCoChR) enabled photostimulation of individual cells in intact cortical circuits with single cell resolution and <1 millisecond temporal precision, and use soCoChR to perform connectivity mapping on intact cortical circuits.
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影响因子：
25
作者：
Dombeck, Daniel A.;Harvey, Christopher D.;Tian, Lin;Looger, Loren L.;Tank, David W.
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Emiliani V
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