上結腸(SC)は、すべての脊椎動物において重要な視覚中枢です。哺乳類では、網膜および視覚野¹から直接入力を受ける。光記録は皮質2,3,4,5に広く適用されているが、SCでの応用は光アクセスの悪さによって妨げられ^ている6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 ^、18,19。このプロトコルの目的はSCの神経活動の光学記録のための2つの相補的な方法についての細部を提供することである。

SCは皮質と横洞の下に位置し、結腸ニューロンへの光アクセスを制限します。この制限を克服する1つのアプローチは、重なり合う皮質を吸引し、前外側SC 7,9,10,13,14,19を露出させることです。しかし、SCは皮質入力を受け取るため、このような操作はSCニューロンが視覚刺激にどのように反応するかに影響を与える可能性があります。この制限を克服するために、皮質をそのまま残しながら、シリコンプラグで後内側SCの表層を画像化する代替プロトコルをここで詳しく説明します^8,11。具体的には、単一細胞の分解能を達成するために、2光子顕微鏡を適用して、野生型マウスの後内側SCにおけるカルシウム応答を画像化しました。さらに、広い範囲をカバーするために、広視野顕微鏡を適用して、後皮質が発達していない変異マウスのSC全体を画像化しました²⁰。

このプロトコルで説明されている2つの方法は、互いに補完的です。皮質を切除しない2光子カルシウムイメージングは、皮質入力が無傷の単一細胞分解能で神経活動を記録するのに適しています。広視野カルシウムイメージングは、空間分解能を犠牲にしながら、SC全体の神経活動を記録するのに適しています。