Die OASIS-Implant ist eine bahnbrechende Plattform für gleichzeitige zellulär auflösende Optogenetik und Kalzium-Imaging in wachen Tieren zur Untersuchung der Funktion komplexer neuronaler Netzwerke
Kalzium-Bildgebung und Optogenetik am wachen Tier
Multi-Region-Untersuchung
Rekonfigurierbare Plattform
Hochqualitative Bildgebung mit wissenschaftlichen Kameras
Ein anderer Ansatz für integriertes Freely-Behaving Calcium Imaging und Optogenetik
Um Neurowissenschaftlern die Möglichkeit zu bieten, einzelne Neuronen in wachen Tieren zu stimulieren und zu visualisieren, haben die Ingenieure von Mightex einen neuen Weg im Bereich der In-vivo-Kalzium-Bildgebung ausgetüftelt. Anstatt das Mikroskop zu miniaturisieren und auf dem Tier zu platzieren - und damit die Funktionen des Mikroskops und das Verhalten des Tieres einzuschränken - wurde das Mikroskop durch den Einsatz langer und flexibler Imaging-Fasern aus dem Kopf des Tieres herausgehalten.
Was bringt das?
Indem das Mikroskop vom Kopf des Tieres separiert ist, erreicht OASIS Implant zwei Hauptziele:
Maximierung der Mikroskopleistung
Integration von strukurierter Beleuchtung
Unbegrenzte Wahl der Beleuchtungsquelle
Einsatz von wissenschaftlichen Kameras hoher Qualität
Reduzierung der Beeinträchtigung für das Tier
IKompakte, mindestens drei mal kleinerer Kopfaufsatz
Keine Elektronik am Kopf des Tieres
Dadurch geringere Beeinflussung des Verhaltens
Das OASIS-Implant von Mightex ist ein bahnbrechendes mikroendoskopisches System, das in der Lage ist, die neuronale Aktivität (mit Einzelzellauflösung) im Tiefenhirn von frei lebenden Tieren simultan abzubilden und zu manipulieren.
Auswechselbare Bildgebungsfasersonden für unterschiedliche Bildgebungs-/Stimulationsexperimente
Gezackte Fasersonden für Stimulation und Bildgebung in mehreren Regionen
Auswechselbare Kameras, kompatibel mit GECI- und GEVI-Bildgebung
Rekonfigurierbare Plattform für Kalzium-Imaging und Optogenetik
Einzigartige Flexibilität bei der Rekonfiguration
Das OASIS Implant ist bislang die einzige modulare Kalzium-Imaging- und/oder Optogenetik-Plattform auf dem Markt, die immer wieder rekonfiguriert werden kann, je nach Bedarf des jweiligen Experiments. Mit dem OASIS Implant können Sie innerhalb eines einzigen Systems von Einzel- zu Multi-Wellenlängen-Experimenten oder von Kalzium-Imaging zu gezielter Optogenetik wechseln.
Schema des OASIS Implant (zum Vergrößern bitte auf das Bild klicken)
Frontansicht
Rückansicht
Anwendungen
Gleichzeitiger Zugriff auf mehrere Hirnregionen
Wir wissen, dass Neuronen lange Projektionen in verschiedene Teile des Gehirns senden, um Verbindungen herzustellen, die nicht auf dieselbe Region beschränkt sind. Neurowissenschaftler wollen die neuronalen Verbindungen zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns besser verstehen.
Das OASIS-Implant verwendet eine gegabelte Bildgebungsfaser, die mit zwei GRIN-Linsen verbunden ist. So können sie zwei recht elegant Hirnregionen gleichzeitig untersuchen!
Aufnahme-Beispiel (Video)
Manipulation der funktionellen neuronalen Aktivität zur Steuerung des Tierverhaltens
Um neuronale Schaltkreise im Detail zu sezieren und den Beitrag einzelner Neuronen zum Verhalten von Tieren zu erforschen, benötigen Neurowissenschaftler ein Werkzeug, mit dem sie zellulär aufgelöste Optogenetik auch in wachen Tieren durchführen können.
Das OASIS-Implant nutzt die Möglichkeiten des Polygon pattern illuminators von Mightex, um Regionen innerhalb des Sichtfeldes zu beleuchten, so dass die Forscher einzelne Neuronen gezielt ansprechen können.
Ansteuern einzelner Neuronen für optogenetische Photostimulation mit einem Mightex Polygon
Fallstudie: Optogenetische Stimulation in einer kortikalen Region
In diesem Video wird das OASIS-Implantat in Kombination mit dem Polygon von Mightex verwendet, um gezielt eine optogenetische Stimulation im Kortex einer sich frei verhaltenden Maus durchzuführen. Wenn die optogenetische Stimulation in einer bestimmten Region im unteren rechten Quadranten lokalisiert wird, reagiert die Maus mit koordinierten motorischen Bewegungen, die einem natürlichen Verhalten ähneln. Wenn jedoch die optogenetische Stimulation in einer Region im oberen rechten Quadranten lokalisiert wird, zeigt die Maus ein anderes Verhalten.
