Multi-region, extended-depth imaging of neural activity via a novel needle microendoscope
通过新型针显微内窥镜对神经活动进行多区域、深度成像
基本信息
- 批准号:8953984
- 负责人:
- 金额:$ 24.56万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-07-01 至 2017-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AnimalsAreaBRAIN initiativeBrain regionCalciumCaliberCellsCortical ColumnCouplingDataDevelopmentElectrodesFeedbackFiberFluorescenceImageLightingMeasurementMicroscopyMiniaturizationMusNeedlesNeocortexOpticsPenetrationPlayProcessResolutionRoleScanningSourceStructureSystemTactileTechniquesTechnologyThalamic structureTissuesVibrissaeawakebasebrain tissuecalcium indicatorcell typedesigndetectorimprovedin vivo imaginginnovationinterestlenslight scatteringnoveloptogeneticspublic health relevancerelating to nervous systemresearch studysensorsomatosensorytoolvirtual
项目摘要
DESCRIPTION (provided by applicant): With the continuing expansion of optogenetic tools, the central importance of optical measurement of neural activity has and will continue to grow. However, large scale optical approaches, such as pursued by the BRAIN Initiative, must overcome high light scattering in brain tissue. Moreover, optical approaches should be feasible in behaving animals, including freely moving mice. We will develop an ultra-miniature microendoscope, termed a needle optrode, made with a bare fiber bundle beveled to a fine tip. The smaller size and beveling improves tissue penetration and lowers tissue damage compared to existing technology, and arranges the field of view for imaging across layered structures such as neocortex. The core project contribution is achieving miniaturization through a lensless design, using an innovative coupling of array detector to enable fluorescence background rejection and remote focusing. We will demonstrate the power of our approach for collecting large scale, multiregion data by recording simultaneously from aligned cortical and thalamic regions of the mouse somatosensory system, in anesthetized mice. Completion of these aims will prepare us to record simultaneously throughout an entire thalamocortical whisker processing network, including both feedforward and feedback projections, and be a first step towards performing these recordings in an awake animal actively engaging objects of interest in a tactile task. Moreover, our approach --- providing multiregion, cellular resolution recording of
genetically identified cell types, with possible extension to behaving animals --- will support similar experiments across brain regions and systems, as one of the high priority components of the BRAIN initiative.
描述(由适用提供):随着光遗传学工具的持续扩展,神经活动的光学测量的核心重要性已经并且将继续增长。但是,大规模的光学方法(例如大脑计划追求)必须克服脑组织中的高光散射。此外,光学方法在包括自由移动小鼠在内的行为动物中应该是可行的。我们将开发一个超米型微型内镜,称为针线片,用裸露的纤维束制成,变成了细尖。与现有技术相比,较小的尺寸和斜面可改善组织渗透,并降低组织损害,并为跨分层结构(例如新皮层)的成像排列视野。核心项目的贡献是通过无透镜设计实现微型化,使用阵列检测器的创新耦合,以实现荧光背景拒绝和远程聚焦。我们将通过在麻醉小鼠中同时记录小鼠体感系统的皮层和丘脑区域的同时记录大规模,多隔离数据的方法。这些目标的完成将使我们能够让我们简单地在整个丘脑皮质晶须处理网络中进行录制,包括进料和反馈项目,并成为在触觉任务中积极吸引感兴趣的对象进行这些录音的第一步。此外,我们的方法 - 提供多隔离,蜂窝分辨率记录
具有遗传鉴定的细胞类型,可能扩展到行为动物 - 将支持跨大脑区域和系统的类似实验,这是大脑倡议的高优先级成分之一。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
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