בoptogenetic גירוי vivo של מערכת העצבים המרכזית מכרסם
Summary
Optogenetics has become a powerful tool for use in behavioral neuroscience experiments. This protocol offers a step-by-step guide to the design and set-up of laser systems, and provides a full protocol for carrying out multiple and simultaneous in vivo optogenetic stimulations compatible with most rodent behavioral testing paradigms.
Abstract
The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution has been a long sought tool for neuroscientists in the systems-level search for the neural circuitry governing complex behavioral states. Optogenetics is a cutting-edge tool that is revolutionizing the field of neuroscience and represents one of the first systematic approaches to enable causal testing regarding the relation between neural signaling events and behavior. By combining optical and genetic approaches, neural signaling can be bi-directionally controlled through expression of light-sensitive ion channels (opsins) in mammalian cells. The current protocol describes delivery of specific wavelengths of light to opsin-expressing cells in deep brain structures of awake, freely-moving rodents for neural circuit modulation. Theoretical principles of light transmission as an experimental consideration are discussed in the context of performing in vivo optogenetic stimulation. The protocol details the design and construction of both simple and complex laser configurations and describes tethering strategies to permit simultaneous stimulation of multiple animals for high-throughput behavioral testing.
Introduction
Optogenetics יש מהפכה במדעי מוח ברמת מערכות בחיפוש שלה לרכיבי מעגל העצביים נהיגה מדינות התנהגות נורמלית ומחלה-רלוונטית. הגילוי שopsins חיידקים רגיש לאור 1 יכול לבוא לידי ביטוי מבחינה תפקודית בתאי יונקים סיפק את הפלטפורמה לשימוש באור כדי לקבל שליטה חסרת תקדים של פעילות עצבית בדייקנות מרחב ובזמן גבוהה 2. שלא כמו גישות אלקטרו או תרופתיות מסורתיות למניפולציה של פעילות עצבית, optogenetics מאפשר שליטה של סוגי תאים מסוימים (על פי תחזית גנטית לזהות או מרחבית) בתוך אוכלוסיות הטרוגניות ובלוחות זמנים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית. המבוא הבא של ממשק עצבי-אופטי הניתן כלי מעשי למסירה של אור למתנהג בעלי חיים 3. זו אפשרה לאפנון של מעגלים עצביים מוגדרים במכרסמים מתנהגים ער בזמן אמת על מנת לבדוק קשר סיבתיתפקיד של מעגלים העצביים אלה בממשל של מדינות התנהגות רלוונטיות למחלה נוירולוגית והפסיכיאטרית 4-6. Optogenetics, לכן, מהווה כלי רב עוצמה להקדמה לכל מעבדה מעוניינת לחקור את הקשר הפונקציונלי בין פעילות המוח ואמצעים התנהגותיים או פיסיולוגיים במודלים של בעלי חיים.
עיצוב והשלמה מוצלחים של ניסוי optogenetic כרוך בפעולות שונות ושיקולים (ראה איור 1). המטרה של הפרוטוקול הנוכחי היא לספק לאנשים את הכלים והרכיבים, יחד עם הידע התיאורטי ומעשי, יש צורך לבצע גירוי optogenetic במכרסמים מתנהגים ער. נכון לעכשיו, יש שני טווחי אורך גל דומיננטיים המשמשים להפעלת ערוצי opsin חיידקים: בספקטרום הכחול (בדרך כלל 473 ננומטר) וספקטרום ירוק-צהוב (בדרך כלל 532 או 591 ננומטר). לייזרים ודיודות פולטות אור (LEDs) שניהם יכולים לשמש כמקורות אור לדeliver אורכי גל מסוים של אור לרקמת מוח. האור שאינו קוהרנטית הנפלט על ידי נוריות, לעומת זאת, עושה העברת יעילה של אור קשה כאשר צימוד לתוך סיבי ליבה הקטנים הנדרשים לin vivo גירוי מכרסמים. החלטה על ההרכבה הלייזר המתאימה היא צעד ראשון חיוני ויהיו תלויה בשימוש המיועד של optogenetics במעבדה. הפרוטוקול הנוכחי מתאר שתי תצורות בסיסיות שונות בקלותם של הרכבה ושימוש: לייזרים מצמידים מראש אחת ומערכות לייזר כפול (ראה איור 2). מערכות לייזר יחידים שהם מצמידים מראש על ידי היצרן הן בעצם מוכנות לללכת עם הגעה עם לא מעט הגדרה הנדרשת, אבל יש לי החסרון של התאמה אישית של משתמש הקצה מינימאלית. מערכת לייזר כפולה מאפשרת משלוח של שני אורכי גל שונים במורד אותו הסיב. זה יהיה חשוב יותר ויותר עם כניסתו של optogenetics קומבינטורית לפי ניתן להשתמש באורכי גל שונים כדי להפעיל / לעכב distincסוגי תאי T שהם מרחבית-מקומי במשותף. זה חיוני גם לשימוש עם opsins פונקציה דו-יציב צעד שבו photocurrents הם יזמו והופסק על ידי אור כחול וצהוב, בהתאמה 7,8. מערכות לייזר כפולה הן גם להתאמה אישית כמשתמש יכול להוסיף או להסיר רכיבים (לדוגמא, תריסים חיצוניים, מסנני קרן, מטרים כוח מוטבע) מנתיב הקרן כנדרש. בשל צדדיות שלה, הגדרת הלייזר הכפול מומלצת אם optogenetics הולכת להיות כלי המשיך בשימוש במעבדה. צימוד של הלייזרים, לעומת זאת, יכול להוות אתגר וכך מנגנון צימוד מהיר, קל, ואמין מסופק בפרוטוקול זה. שים לב, פרוטוקול זה מפרט את ההרכבה של רכיבים אופטיים ומנצל מיתרי תיקון ורכיבים שאינם מותאמים לסיבי multimode צעד-מדד עם ליבה 200 מיקרומטר וצמצם מספרי (NA) של 0.22. גדלי ליבה שונים וNA זמינים לרכישה, אולם כל הרכיבים רצוי להתאים במונחים של ליבהגודל וNA כדי למנוע אובדן אור בנקודות חיבור סיב. לחלופין, בחיבור סיב, אור יכול לעבור מקטן לגודל ליבה גדול יותר; ו / או מנמוך-NA לסיבי NA-גבוהים ללא הפסד נוסף.
אסטרטגיות קשירה מסופקות המאפשרות גירוי בו זמנית של עכברים מרובים עבור בדיקות התנהגותיות תפוקה גבוהה. הפרוטוקולים הניתנים להניח שימוש בסיבים מושתלים כרוניים לבדיקות התנהגותיות אבל יכולים להיות שונה עבור פרוטוקולי גירוי חריפים. סיבים מושתלים בחריפות הם יתרון לשילוב גירוי optogenetic עם מניפולציה תרופתית, מאז אותו הצינורית יכולה לשמש כדי לספק תרופות וקצה סיב אופטי לאותו מיקום. השימוש בסיבים כרוניים מושתלים הוא, עם זאת, מומלץ מאוד לבדיקות התנהגותיות מרובה-יום כפי שהיא מקטינה את ניזק לרקמות הקשורים להכנסה וההסרה חוזרות ונשנות של סיבים, ומגבירה את דיוק במונחים של מיקום העקבי של סיבים לרקמת תאורה 3. בשילוב עם תצורות הקשירה המתוארות כאן, התנהגות יכולה להיות מוקלטת באופן מהימן על פני מספר ימים. חודשים ואכן, העברת אור אמינה דווחה לאחר השתלת סיבים 9 כך שגירוי כרוני ופרדיגמות בדיקות התנהגותיות יכולים, באופן תיאורטי, יבוצעו על פני ימים ושבועות רבים. הערות נוספות על רכיבי חומרה נוספו לפרוטוקול, כדי לאפשר בחירת הקורא במוצר הטוב ביותר שיתאים לצרכימים האישיים שלהם, כוללים חלופות חסכוניות ומוצרים שניתן לעשות בבית. טיפים חשובים כי הם שימושיים במהלך התקנה והיישום גם מסופקים.
Protocol
Representative Results
Discussion
בחרו הקופצים הלייזר תאר הנוכחי ואסטרטגיות קשירה תואמות עם מגוון רחב של בדיקות התנהגותיות מכרסמים. ואכן, מגוון רחב של בדיקות התנהגותיות היה בשימוש הבא, או נלווה, in vivo גירוי optogenetic הכוללים משימות רגשיות התנהגותיים, אוויר התנהגות, בלמידה ובזכרון פרדיגמות, שינה, התעוררות, ומשימות תיאבון עד כמה שם (ראה אל Nieh et. 6 לסקירה מקיפה). Optogenetics שינה את הדרך בי בדיקות התנהגותיות מסורתיות שנערכו במחקרים רב-יום שעכשיו אפשר לתמצת פגישה אחת שבה התנהגות היא בהשוואה, בתוך-נושאים, בתקופות שונות של אור 'על' לעומת 'off' 5. תאים של לב, מנגנונים התנהגותיים המכילים פתחים, סגורים או מכשולים אחרים עשויים להיות שונה כדי להכיל מעבר של סיבים קשורים.
Si היתר אסטרטגיות קשירה תארגירוי multaneous של עכברים מרובים מליזר יחיד. בדיקות התנהגותיות optogenetic תפוקה גבוהה ולכן יכולות להיות מושגות באמצעות השימוש בלייזר מרובה וציוד בדיקה. מספר בעלי החיים שיכולים להיות מגורה בו-זמנית, לעומת זאת, יהיה מוגבל על ידי כוח האור המקסימאלי שניתן להשיג בכל קצה סיב. כוח תפוקה מקסימלית בקצה הסיב תלויה 1 הכח מתחיל) של הלייזר; 2) יעילות צימוד ו 3) מספר פיצולי קורה. לליזר כחול 100 mW עם ~ 80% יעילות צימוד ועד 4 פיצולי קרן (כמתואר באיור 4C), הספק ממוצע בקצה הסיב יכול לנוע בין 5-10 mW בעת שימוש 200 מיקרומטר ליבה, 0.22 מיתרי תיקון סיבי NA (Nb מצפה אובדן הולכה ממפרקים סיבוביים להיות <15%). מדידת תפוקת אור בקצה הסיב היא חיונית לקביעת כוח אור מספיק להפעלת opsin כopsins שונה ברגישותם לאור ולכן צפיפות הספק האור (mW/ 2 מ"מ) הנדרש להפעלה 11. לדוגמא, opsin צעד הפונקציה היציבה (SSFO) פועל כמצברי פוטון ולכן דורש כוח צפיפות מעט מאוד אור להפעלה (<8 μW / מ"מ 2) 8. תשווה את זה לרודופסין הערוץ המסורתי (ChR2) שדורש מינימום של 1 mW / 2 מ"מ של אור כדי לעורר פוטנציאל פעולה 2. טבלת 1 מסופקת כהתייחסות מהירה לirradiances אור המינימום ידוע יידרש להפעיל opsins הנפוץ ביותר כיום ב להשתמש. לבסוף, יש לקחת בחשבון שמפזרים אור וסופג כשהוא עובר דרך רקמת המוח כך שהכח אור יותר נדרש למבנים מוחיים עמוקים יותר 3. משאב מקוון שימושי זמין בhttp://www.stanford.edu/group/dlab/cgi-bin/graph/chart.php אשר לחשב את עוצמת האור בעומקים שונים באמצעות רקמת מוח על ידי לקיחה בחשבון את גודל ליבת סיבים, צמצם מספרי, אורך גל של אור המשמש, וכוח האור מתחיל בקצה הסיב. לסקירה מצוינת של העקרונות התיאורטיים שבבסיס חישובים אלה, ראו אל Foutz et. (2012) 12. דוגמאות כיצד ליישם עקרונות אלה וחישובים לעיצוב ניסיוני הם הפגינו באל Aravanis et. (2007) 3 וטיי et al. (2012) 13. ביצוע חישובים אלה לפני תחילת ניסוי הוא חיוני כדי להבטיח irradiance אור מספיק להפעלת opsin. בהתחשב בשיקולים אלה, זה יתרון לרכוש לייזרים מופעלים גבוהה יותר כדי להבטיח פלט כוח מתאים. לייזרים עם תפוקת חשמל בין 100-200 mW הם בדרך כלל מספיק כדי לפצות על סיבים קטנים ליבה, פיצול סיבים מרובה, חוסר יעילות צימוד ושידור מאבד 7. אם אתם משתמשים בלייזרים בהספק גבוהים, לעומת זאת, יש להקפיד כדי למנוע נזק עצבי או חום והאור-עמיתממצאי ד שעלול להתרחש עם ממושכת ו / או גבוהה תאורת אור מופעל 7. טווח בטוח לניסויי in vivo הוא עד 75 mW / 2 מ"מ. 14
החלטה על הסוג של לייזר לרכישה יכולה להיות עניין מסובך כמו שיש גורמים שצריכים להתחשב. לדוגמא, דיודות לייזר ישיר לספק פלט פעם יותר יציב ודיר מאשר מצב מוצק לייזרים-נשאב דיודה (DPSS), ובם אמינות יותר לאורך הזמן בסביבת מעבדה. בחלק מהמקרים, עם זאת, לייזרי דיודה פולטים ישירים עלולים כוח אור נמוך, ~ 0.1 mW, גם כאשר מתח הפקודה הוא 0 V בשל הטיה קבועה נוכחית שנשלחו לדיודה על ידי האלקטרוניקה השליטה של הלייזר. יש פליטה 'ספונטנית' זה ספקטרום רחב יותר מאשר פליטת לייזר מאותה הלייזר, כך ניתן לצמצם באופן ספציפי על ידי התקנת להקה עוברת צר (או 'ניקוי') מסנן בין הלייזר והמצמד (ראה רשימת חלקים). מסנן זה גם יהיהלהפחית את תפוקת חשמל על ידי ~ 50% כאשר lasing, כך לרכוש לייזר מופעל גבוהה יותר בהתאם. יש לציין כי לייזרי DPSS צהובים רגישים במיוחד ועשויים להתנהג באופן לא סדיר וצמצמו את תוחלת חיים אם מווסת במהירות על ידי מחולל פעימות. התאמה של כוח הלייזר צהוב צריך להיעשות באמצעות גלגלי מסנן צפיפות חיצוניים ממוקמים בנתיב הקרן (סעיף 1.7) בעת הפעלת הלייזר בTTL + מצב. לחלופין, רכישת לייזר DPSS ננומטר ירוק 532 היא חלופה חסכונית שניתן להפעיל את שניהם halorhodopsins וarchaerhodopsins.
הצמצם המספרי (NA) של סיבים חשוב לשקול בעת תכנון ורכישת רכיבי סיבים להגדרת הרכבה לייזר. NA של סיבים אופטיים קובע את הזוויות של קרני אור שיכול להתקבל ונפלט בקצה סיב. אם סיבים גבוהים-NA הוא הזדווגו לסיבים תחתון NA, אובדן משמעותי יתרחש בממשק ש, ולכן חשוב להיות עקבי wi סיבי ה NA בתוך הגדרה אחת (או כדי להבטיח שNA מגדיל לאורך נתיב האור). ההשפעה של הסיבים NA בנפח של רקמת המוח המוארת היא פחות חשובה, שכן רקמת המוח היא מאוד פיזור, ומאחר שהאור בשילוב ממקור לייזר נוטה גבוהים NA סיבים 'underfill'; סיבים אופטיים ואולם עם NA של 0.22 ו0.37 נמצאים בשימוש נפוץ. בדומה לכך, צימוד מגדול-ליבה לסיבים קטנות יותר ליבות יהיו גם לגרום להפסדים ניכרים, כך שתמיד הקפידו להשתמש בקטרי ליבת הגדלת או שווים כאשר מתקדמים ממקור הלייזר לשתל בעלי החיים. בנימה כללית, תמיד צריכים להיות כתרים קצות סיבים כאשר אינו בשימוש כדי למנוע אבק והצטברות חלקיקים. זה רעיון טוב באופן קבוע קצות סיבים נקיים ומחברים (70% אלכוהול איזופרופיל עובד היטב) כדי להבטיח פלט כוח האור מקסימאלי, וכדי לבדוק את כוח תפוקת אור באמצעות 'שתל דמה' לפני תחילת הניסויים של כל יום.
"> במהלך בדיקות התנהגותיות, קיים הכרח כי יש לנקוט בצעדים כדי לשלוט על ההשפעות של זיהום ויראלי, ביטוי חלבון אקסוגני, אור הנראה, ואת השפעות אפשריות חימום רקמות וחפצים על התנהגות בעלי חיים. לכן, קבוצת הבקרה הנאותה צריכה להיות מורכבת של בעלי חיים transduced עם וירוס שליטה (לדוגמא, GFP, EYFP, mCherry) שמקבל פרמטרים גירוי אור זהים. אימות ניסיוני היא שלב סופי מכריע כנתונים התנהגותיים המשמשים לניתוח תלוי לחלוטין בopsin הנכון ומיקום סיבים אופטי באזור של עניין . באופן ספציפי, בבעלי חיים שבו אין אות immunohistochemical מזוהה, או שבו מיקום של אות או סיבים הוא לא באזור של עניין, נתונים אז התנהגות לבעלי החיים שיש להסיר מהניסוי. בנוסף, זה הכרחי כדי לבדוק את תפוקת אור ב טיפ הסיבים הן לפני השתלה כירורגית ושוב שלאחר המוות, כדי להבטיח כוח האור מספיק להפעלת opsin. באנימהls שבו אובדן אור חמור התרחש באמצעות הסיבים לאחר ניסויים (> 30%) 9, נתונים לבעלי החיים שיש לשקול להסרה. קריטריונים להסרת יש לקבוע מראש. לבסוף, יש לקחת בחשבון את תדירות הדופק נדרשת לווסת ירי עצבי, אשר יהיו תלויה במבנה המוח ותת-סוגים עצביים ממוקדים. פרמטרים גירוי אור פורסם optogenetic קיימים תת-סוגים עצביים מרובים, עם זאת, את היכולת לווסת את הירי עצבי צריכה להיות מאושר באופן עצמאי באמצעות in vivo או קלטות אלקטרו פרוסת המוח.כאחד הופך מיומן בשימוש בלייזר ושינוי של הגדרה קופצים לייזר, שילובים של אורכי גל שונים יכולים להיות קשורים לסיבים מרובים על בעלי חיים בודדים או נמסרו במורד אותו הסיב לoptogenetics קומבינטורית 8. גירוי רב-גל יהפוך חשוב יותר ויותר בהתחשב בהתפתחות המהירה של אדום-משמרתed channelrhodopsins 8, ההנדסה של opsins hyperpolarizing העביר הכחול 15, השימוש בopsins צעד פונקצית bistable 8,16,17, ורשימת הרחבת הכללית של opsins עם ספקטרום הפעלה שונה 11. הרחבה זו של ארגז הכלים optogenetic תאפשר שליטה חסרת תקדים של תת-סוגים עצביים מרובים בתוך ועל פני אזורים במוח כדי לקבוע את תפקידם בשלטון מדינות התנהגות מורכבת.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
These studies were funded by grants received from the NIH (MH082876, DA023988).
Materials
| 1. Laser Set-up | ||||
| Name of Equipment | Company | Quantity | Catalog Number | Comments |
| 100mW 473nm or 488nm Diode Laser System , <2% Stability | Omicron | 1 | Luxx/Phoxx 473/488-100 | Optional accessory includes a remote control box with key switch and LED Display |
| 100mW 594nm DPSS laser | Colbolt | 1 | 0594-04-01-0100-300 | 04-01 series yellow laser; sensitive to back-reflection from fibers |
| 200mW 532nm DPSS laser; 5% power stability | Shanghai Lasers | 1 | GL532T3-200 | Cost-effective alternative to yellow DPSS laser for activation of halorhodopsins and archaerhodopsins |
| Non-contact style laser to multimode fiber coupler | OZ Optics | 1 | HPUC-23-400/700-M-20AC-11 | For use with dual laser set-up; Specs: 33mm OD for 400-700nm; FC receptacle, f=20mm lens with post mount laser head adapter #11 |
| Aluminum breadboard, 12" x 18" x 1/2", 1/4"-20 Threaded | Thorlabs | 1 | MB1213 | For dual laser system |
| Aluminum breadboard, 10" x 12" x 1/2". 1/4"-20 Threaded | Thorlabs | 1 | MB1012 | For single laser system |
| Aluminum breadboard, 4" x 6" x 1/2", 1/4"-20 Threaded | Thorlabs | 2 | MB4 | For blue laser; dual laser system |
| Compact variable height clamp, 1/4"-20 Tapped | Thorlabs | 4 | CL3 | |
| 3/4" stainless post | Thorlabs | 1 | TR075 | |
| 1" stainless post | Thorlabs | 4 | TR1 | |
| Post holder with spring-loaded hex-locking thumbscrew | Thorlabs | 2 | PH1 | |
| Pedestal Base Adapter | Thorlabs | 3 | BE1 | |
| Small Clamping Fork | Thorlabs | 3 | CF125 | |
| Kinematic mount for 1" optics with visible laser quality mirror | Thorlabs | 3 | KM100-E02 | |
| Neutral filter density wheel | Thorlabs | 1 | NDC-50C-2M | |
| 1" Longpass dichroic mirror 50% | Thorlabs | 1 | DMLP505 | |
| Kinematic mount for 1" optics | Thorlabs | 1 | KM100 | For dichroic mirror |
| 20-piece hex wrench kit with stand | Thorlabs | 1 | TC2 | |
| 1/4"-20 cap screw and hardware kit | Thorlabs | 1 | HW-KIT2 | |
| Mounting base 1" x 2.3"x3/8" | Thorlabs | 1 | BA1S | |
| FC/PC to FC/PC L-Bracket mating sleeve | Thorlabs | 2 | ADAFCB1 | Dual FC/PC L-bracket also available |
| Breadboard lifting handles | Thorlabs | 3 | BBH1 | |
| Ø1" Bandpass Filter, CWL = 450 ± 2 nm, FWHM = 10 ± 2 nm | Thorlabs | 1 | FB450-10 | For use with diode lasers that spontaneously emit |
| 2. Laser Coupling | ||||
| Name of Equipment | Company | Quantity | Catalog Number | Comments |
| ! Laser protective eyewear | Various | One for every user at each wavelength | ! Consult with laser provider to ensure proper selection of eyewear that will provide maximal light attenuation for the purchased laser | |
| Fiber optic cable tester | Eclipse | 1 | 902-186N | |
| One-step fiber connector cleaner | Thorlabs | 1 | FBC1 | |
| Coupler patch cord (0.75 meter) | Thorlabs | 1 | 0.75m 200um core, 0.22NA, FC/PC connectors multimode fibers | For dual laser system |
| Coupler patch cord (0.5 meter) | Thorlabs | 1 | 0.5m 200um core, 0.22NA, FC/PC connectors, multimode | For single laser system |
| Doric mini cube | DORIC | 2 | DMC_1x2_FC-2FC | |
| Compact power and energy meter console | Thorlabs | 1 | PM100D | Digital 4" LCD |
| C-series slim power sensor 5-500mW | Thorlabs | 1 | S130C | Multiple detectors types are available; check with vendor |
| 3. In vivo Optogenetic Stimulation | ||||
| Name of Equipment | Company | Quantity | Catalog Number | Comments |
| Multimode fiber splitters | FONT Canada | 2 | Large core fiber optic 1 X 2 splitter, 50/50 ratio, FC connectors, ruggedized | Length, core size and numerical aperture can be specified when ordering; cost-effective smaller core sizes available |
| Arbitrary waveform function generator (2 channel) | Rigol | 1 | DG1022 | Can control up to 2 lasers at once |
| Fiber optic rotary joint (commutator) | DORIC* | 6 to 8 | FRJ_1X1_FC-FC | *Also available through Thorlabs and Prizmatix |
| Animal patch cords (Custom Mono Fiberoptic Cannula with 10mm ferrules, FC/PC connector) | DORIC | 8 | MFP_200/240/900-0.22_2m_FC-MF2.5 | Length, core size and numerical aperture can be specified when ordering; alternatively, these can be made custom made in-house (see Sparta et al. 2012)9. |
| PFP ceramic split sleeve, 2.5mm ID, 11.40mm length (25/pkg) | Precision fiber Products | 1 | SM-CS1140S | Used for attaching implanted fiber optic on animal to a light-delivering fiber patch cord with flat cleeve (FC) end |
| Clear dust caps for Ø2.5 mm ferrules (25/pkg) | Thorlabs | 1 | CAPF | |
| Metal cap for FC/PC and FC/APC mating sleeves | Thorlabs | 2 | CAPF1 | |
| Thick-jacketed patch cords (custom order) | Thorlabs | 4 | 200um core, 0.22NA, FC/PC connectors multimode fibers | Length, core size, and numerical aperture can be specified when ordering |
References
- Zhang, F., et al. The microbial opsin family of optogenetic tools. Cell. 147, 1446-1457 (2011).
- Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., Deisseroth, K. Millisecond-timescale genetically targeted optical control of neural activity. Nat Neurosci. 8, 1263-1268 (2005).
- Aravanis, A. M., et al. An optical neural interface: in vivo control of rodent motor cortex with integrated fiberoptic and optogenetic technology. J Neural Eng. 4, S143-156 (2007).
- Sidor, M. M. Psychiatry’s age of enlightenment: optogenetics and the discovery of novel targets for the treatment of psychiatric disorders. J Psychiatry Neurosci. 37, 4-6 (2012).
- Tye, K. M., Deisseroth, K. Optogenetic investigation of neural circuits underlying brain disease in animal models. Nat Rev Neurosci. 13, 251-266 (2012).
- Nieh, E. H., Kim, S. Y., Namburi, P., Tye, K. M. Optogenetic dissection of neural circuits underlying emotional valence and motivated behaviors. Brain Res. 1511, 73-92 (2013).
- Yizhar, O., Fenno, L. E., Davidson, T. J., Mogri, M., Deisseroth, K. Optogenetics in neural systems. Neuron. 71, 9-34 (2011).
- Yizhar, O., et al. Neocortical excitation/inhibition balance in information processing and social dysfunction. Nature. 477, 171-178 (2011).
- Sparta, D. R., et al. Construction of implantable optical fibers for long-term optogenetic manipulation of neural circuits. Nat Protoc. 7, 12-23 (2012).
- Kravitz, A. V., Owen, S. F., Kreitzer, A. C. Optogenetic identification of striatal projection neuron subtypes during in vivo recordings. Brain Res. 1511, 21-32 (2013).
- Mattis, J., et al. Principles for applying optogenetic tools derived from direct comparative analysis of microbial opsins. Nat Methods. 9, 159-172 (2012).
- Foutz, T. J., Arlow, R. L., McIntyre, C. C. Theoretical principles underlying optical stimulation of a channelrhodopsin-2 positive pyramidal neuron. J Neurophysiol. 107, 3235-3245 (2012).
- Tye, K. M., et al. Amygdala circuitry mediating reversible and bidirectional control of anxiety. Nature. 471, 358-362 (2011).
- Cardin, J. A., et al. Targeted optogenetic stimulation and recording of neurons in vivo using cell-type-specific expression of Channelrhodopsin-2. Nat Protoc. 5, 247-254 (2010).
- Chow, B. Y., et al. High-performance genetically targetable optical neural silencing by light-driven proton pumps. Nature. 463, 98-102 (2010).
- Diester, I., et al. An optogenetic toolbox designed for primates. Nat Neurosci. 14, 387-397 (2011).
- Berndt, A., Yizhar, O., Gunaydin, L. A., Hegemann, P., Deisseroth, K. Bi-stable neural state switches. Nat Neurosci. 12, 229-234 (2009).
- Ung, K., Arenkiel, B. R. Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue. J Vis Exp. , e50004 (2012).
- Gunaydin, L. A., et al. Ultrafast optogenetic control. Nat Neurosci. 13, 387-392 (2010).
- Lin, J. Y., Lin, M. Z., Steinbach, P., Tsien, R. Y. Characterization of engineered channelrhodopsin variants with improved properties and kinetics. Biophys J. 96, 1803-1814 (2009).
- Gradinaru, V., et al. Molecular and cellular approaches for diversifying and extending optogenetics. Cell. 141, 154-165 (2010).
- Goshen, I., et al. Dynamics of retrieval strategies for remote memories. Cell. 147, 678-689 (2011).
- Han, X., et al. A high-light sensitivity optical neural silencer: development and application to optogenetic control of non-human primate cortex. Front Syst Neurosci. 5 (18), (2011).
