Neureport第19期｜基于COMPACT获得的超大范围深层双光子脑成像技术

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简介

利用双光子技术在体观察中枢神经系统可以使用非侵入式和侵入式两种方法。非侵入方法由于组织散射仅能观察较浅的区域，而侵入式方法由于材料的局限使得成像范围非常有限。因此，在深层脑区获得更大成像范围成为亟待解决的问题。近期，普度大学（Purdue University）Meng Cui教授团队研究出一种在动物脑内植入超薄石英通道（COMPACT）从而获得超大范围的深层双光子脑成像技术。该技术在相同侵入条件下，获得超过三个数量级的深部脑成像范围，从而能够观测不同深层脑区神经细胞在结构和活性上的变化。本期“NeurReport脑科学报告”，我们有幸邀请到成宗岳博士亲自为我们解读这项工作。

时间导览

00:00-01:07 开场词

01:08-09:46 研究背景

09:47-37:49 研究结果

37:50-40:15 展望与致谢

原文信息

Citation: 

Wei, B., Wang, C., Cheng, Z. et al. Clear optically matched panoramic access channel technique (COMPACT) for large-volume deep brain imaging. Nat Methods 18, 959–964 (2021). https://doi.org/10.1038/s41592-021-01230-3

Link: https://www.nature.com/articles/s41592-021-01230-3

文章摘要

To understand neural circuit mechanisms underlying behavior, it is crucial to observe the dynamics of neuronal structure and function in different regions of the brain. Since current noninvasive imaging technologies allow cellular-resolution imaging of neurons only within ~1 mm below the cortical surface, the majority of mouse brain tissue remains inaccessible. While miniature optical imaging probes allow access to deep brain regions, cellular-resolution imaging is typically restricted to a small tissue volume. To increase the tissue access volume, we developed a clear optically matched panoramic access channel technique (COMPACT). With probe dimensions comparable to those of common gradient-index lenses, COMPACT enables a two to three orders of magnitude greater tissue access volume. We demonstrated the capabilities of COMPACT by multiregional calcium imaging in mice during sleep. We believe that large-volume in vivo imaging with COMPACT will be valuable to a variety of deep tissue imaging applications.

报告嘉宾

成宗岳（Zongyue Cheng）

本科至博士就读于南昌大学，博士间前往纽约大学医学院和普渡大学进行为期三年的交流访问。目前在普度大学电子计算机工程系从事博士后工作，主要致力于发展深层和高速脑成像技术。

特邀主持人

唐华

神经生物学博士， NIH博士后。通过多通道胞外电生理、光纤记录技术和数学模型研究猕猴（强化）学习和（工作）记忆的皮层-皮层下结构的神经环路机制。

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制作人员

策划：林阳

视频剪辑：林阳

海报封面：胡小胡

排版：夏洛特

关于我们

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