在Vivo脑内立体注射中，用于小鼠脑切片中远距离输入的光遗传学刺激

定义大脑区域之间的连接是了解神经回路所必需的。经典的解剖追踪方法允许建立区域间连接，病变研究有助于理解信息流的分层组织。例如，空间方向和头部方向信号的大脑电路涉及信息从丘脑到前子的定向流动。这已经通过病变研究证明，在下游背水前，以及副海马网格细胞^信号1，2降低头部方向信号。

大脑区域之间的功能连接在细胞和亚细胞水平上更难建立。在海马区，高度有组织的解剖允许使用切片制备中的电模拟来研究路径特定的突触连接。放置在CA1地层辐射层的刺激电极可用于专门刺激CA3³的舍弗附带输入。置于CA1层乳糖分子的刺激电极将激活对CA1^4，5的穿孔路径输入。电刺激激活来自斧子端子的神经递质释放;然而，它激活神经元与索马塔附近的刺激位点以及通过的斧子。因此，当不同原产区的纤维在目标结构中混合时，研究来自定义大脑区域的亲子关系是有限用途的，就像新皮质中的典型情况一样。

神经元也可能受到光的刺激。光学方法包括笼中谷氨酸的光活化，可与单光或双光子激光扫描相结合。多个紧密间隔的位点可以按顺序刺激，对组织没有机械^损伤6。这已经成功地用于映射突触受体以及激活单个^{神经元7。}虽然谷氨酸未凝固可用于局部电路分析，但它不允许特定激活远程输入。

研究神经元回路中远距离连通性的一种选择方法是使用病毒介导的通道性多普辛表达。使用体内立体注射，如这里所述，光门电通道的表达可以定向，并在空间上限制到所需的大脑区域。通过这种方式，通道性多普辛能够有效地映射从一个区域到其目标的兴奋性或抑制性连接。转染的斧头端子可以在脑切片制备中受到光的刺激，而作为读出的贴片夹记录可以检查大脑中特定电路组件的功能和^强度8。光遗传学方法结合病毒的立体注射提供了前所未有的特异性和基因^控制9。用光刺激另外允许高时空^{精度10，11。}

前体是海马和准海马^{形成12、13}过渡的六层皮质结构。它接收来自ADN¹¹的重要突触输入，但也从其他几个皮质和皮下^区域14接收。因此，在目前切片内选择性刺激的血性偶联体电心端子，在电刺激和谷氨酸未凝固时是不可能的。该协议中所述的方法，使用表达光门通道的病毒载体的精确立体注射来确定大脑区域（ADN 和前子体）之间的功能连接。还描述了在目标区域中投射神经元的斧头终端的光刺激，以及脑切片制备中突触后神经元的全细胞贴片-夹子记录。