هذا المقال يعرض بروتوكولات الإشارات الضوئية الذاتية وتألق ذاتي flavoproteins إشارات التصوير لأنشطة رائحة أثارت الخريطة على سطح البصلة الشمية في الفئران.
في المخ وينشط الحواس توزيع السكان بين الخلايا العصبية التي تشارك وحدات وظيفية للترميز من التحفيز. تقنيات التصوير الضوئي وظيفية هي مفيدة لتصور تفعيل هذه الوحدات في القشور الحسية مع القرار المكانية العالية. في هذا السياق ، الإشارات الضوئية الذاتية التي تنشأ عن الآليات الجزيئية مرتبطة neuroenergetics هي على النقيض من مصادر قيمة لتسجيل الخرائط المساحية من المحفزات الحسية على حقول واسعة في الدماغ القوارض.
هنا ، نقدم اثنين من التقنيات القائمة على التغيرات في الخصائص البصرية الذاتية للأنسجة المخ أثناء التنشيط. ويتم إنتاج أول الإشارات الضوئية الجوهرية (IOS) عن طريق تغيير المحلية في انعكاس الضوء الأحمر للأسباب التالية : (ط) من خلال استيعاب التغيرات في مستوى الأوكسجين في الدم وحجم الدم (II) الفوتون نثر. بدأ استخدام في الجسم الحي IOS لتسجيل الخرائط المساحية في منتصف عام 1980 مع observatiعلى الخرائط البصرية للبرميل الطولي في الفئران وأعمدة التوجه في القشرة البصرية القط 1. وقد تجلى لاحقا IOS التصوير من سطح البصلة الشمية القوارض الرئيسي (OB) استجابة لodorants من قبل مجموعة لاري كاتز 2. النهج الثاني يعتمد على الإشارات بروتين فلافيني تألق ذاتي (FAS) وذلك بسبب التغييرات في حالة الأكسدة هذه سيطة الأيضية الميتوكوندريا. أكثر تحديدا ، وتستند هذه التقنية على مضان أخضر بسبب حالة من flavoproteins عندما تتأكسد هو متحمس النسيج مع ضوء أزرق. على الرغم من أن هذه الإشارات ربما كانت بين جزيئات الفلورسنت سجلت أول لدراسة نشاط الدماغ عن طريق الدراسات رائدا من احتمالات بريتون وزملاؤه 3 ، فإنه لم يكن حتى وقت قريب التي تم استخدامها لرسم خرائط لتنشيط الدماغ في الجسم الحي. وكان أول تطبيق FAS التصوير إلى القشرة الحسية الجسدية في القوارض استجابة لتحريض من قبل مجموعة hindpaw Katsuei Shibuki 4.
نظام حاسة الشم هي من الأهمية المركزية لبقاء الغالبية العظمى من أنواع الكائنات الحية لأنه يتيح الكشف عن كفاءة وتحديد المواد الكيميائية في البيئة (الغذاء والحيوانات المفترسة). الحريق المكشوف هو التتابع الأولى من معالجة المعلومات الشمية في الدماغ. يتلقى التوقعات وارد من الخلايا العصبية الحسية الشمية الأولية التي تكشف عن جزيئات الرائحة المتطايرة. كل الخلايا العصبية الحسية عن نوع واحد فقط من مستقبلات الرائحة والخلايا العصبية التي تحمل نفس النوع من العمليات ترسل مستقبلات أعصابهم لمتناهية الصغر واضحة المعالم نفسه من 3 100μm ~ مؤلفة من neuropil منفصلة ، والكبيبة الشمية (الشكل 1). في العقد الماضي ، عزز IOS التصوير استكشاف الفنية للOB 5 و 6 و 7 والتي أصبحت واحدة من أكثر هياكل الحسية التي شملتها الدراسة. لم يتم تعيين النشاط OB مع التصوير FAS يؤديها حتى الان.
هنا ، ثه تبين الخطوات المتتالية لبروتوكول فعال لIOS والتصوير FAS لرسم خريطة للرائحة أثار الأنشطة في OB الماوس.
في هذه المقالة نقدم IOS وفاس لتقنيات التصوير في تسجيلات فيفو الأنشطة ذات رائحة أثار في OB الماوس. لتحقيق هذا الهدف بسيط نسبيا وبأسعار معقولة على نطاق ومجال التصوير الضوئي الإعداد أمر ضروري. الحصول على البيانات والتصوير ويتطلب التدريب لتنفيذ الإجراءات الجراحية الدقيقة ، وتجنب أي ضرر يلحق الجافية أو أنسجة المخ. على وجه الخصوص ، سوف تمتص فوتونات نزيف الرئيسية المسجلة في التصوير وحتى نهاية التجربة.
واحد يستفيد من IOS والتصوير FAS هو تجنب حقن استشفاف الفلورسنت التي يمكن أن تؤدي سمية الخلوية أو آثار جانبية غير مرغوب فيها. أنها تجعل من الممكن لمعالجة القضايا المتعلقة خرائط الشمية الترميز المكاني وبالتالي من المحفزات الحسية. خلافا ل2 – DeoxyGlucose التصوير ، لأنها توفر إمكانية الروائح الصور عدة في حيوان واحد. ومع ذلك ، منذ يقتصر الاختراق الفوتون في الأنسجة ، ويتم تقييد IOS وفاس على الجزء الظهري من OBولا يمكن تسجيلها من مناطق البطني.
التصوير الضوئي الذاتية إشارة القرار المكانية عروض ممتازة للتصوير في الجسم الحي. التحسينات التقنية الحسابات القلق كمية من المكونات الأوعية الدموية في إشارات الانعكاس 8،9 فضلا عن ديناميات الأوكسجين في الدم وحجم أثناء التنشيط الحسي 10. يتم تطويرها حاليا التصوير Multiwavelength النهج التصوير IOS في مختبرنا لقياس تركيز الهيموجلوبين بشكل كامل مجموع والأوكسجين في التوليد أثناء التنشيط الحسي. وهذه القياسات الطيفية الضوئية إضافة إلى التصوير FAS إعطاء فرصة للرد على العلاقة بين الديناميات التي لم تحل بين الخلايا والأوعية الدموية أثناء التنشيط الحسي 11،12.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من قبل "الوكالة الوطنية بحوث دي لا" منحة ANR – 09 – JCJC – 0117 – 01 و "دي Neuropôle بحوث Francilien – NERF" منحة لشيري رومان. نشكر فرانسواز يفبفر لتطوير البرمجيات في كيو تي سي + + / ، وبينوت لوران وجانفييه باتيست للمساعدة في تطوير برنامج الإعداد التصوير الضوئي
Name of The Regent | Company | Catalogue number |
Imalgene | Merial | |
Rompun | Bayer | |
Agarose, type III-A | Sigma-Aldrich | A9793-50G |
Hexanal 98% | Aldrich | 115606-100ML |