关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

LaVision双光子显微镜-多线扫描双光子成像(四)

2020.6.29

2.3. 多线TPLSM中的获取模式

    我们以两种获取模式操作多线TPLSM:第一种,整个研究使用所谓“帧扫描”模式,以64束激光在X、Y方向扫描样品。因此焦平面上激发了均一性照明,假定光束阵列的横向步长尺寸没有过于粗糙(通常使用≤400 nm的步长尺寸)。在Fig. 3A,展示了以“帧扫描模式”以8.2Hz获取的一个图像系列,显示了来自一个VS神经元突触前区域在模式动作发生时神经元的优选方向。在伪色图中,红和黄色表示了钙离子指示染料相对荧光(_F/F0)的增加,与细胞溶质自由钙离子浓度的局部上升相关。

    在“帧扫描模式”中,高达20Hz的获取速度是可行的,如果神经元有足够高的染料着色密度。但是,大幅增加获取速度,需要以同时记录线扫描取代整幅图像扫描。通过将激光束阵列的扫描动作限制在X方向上实现了这一点。Fig. 3B展示了以“多线扫描模式”以89.3Hz获取的与A同一区域的数据。为避免激光束间交叉干扰,在展示的例子中我们只使用了8束相距较远的激光束(间距大约7um)取代了完整的64束阵列。当然也可以使用更多的激光束,那么独立光束间距会缩小(数据未展示)。在Fig. 3B展示的例子中,8线中的4线击中了焦平面上VS细胞的突触前区域。这种多线扫描的时间进程可估计等同于单线扫描的数据。

201282113624.jpg

2.4. 通过多线TPLSM进行的钙离子动态空间-时间分析

    通过多线TPLSM,相距太远或使用单线击中太难排列的多个神经元的同步钙离子信号,可以在精细时间尺度上进行比较。在Fig. 3C显示的例子中,来自细侧枝之一的钙离子信号比来自主枝的细胞上升和下降都快得多。这一发现被来自低时间分辨率的“帧扫描模式”的图像序列中不同兴趣区域的钙离子信号比较所证实(see Fig. 3C, bottom).神经突间的表面积-体积比对这种钙离子动态差异的贡献已经被发现。 (Kurtz, 2004). 一个功能上的重要意义可能存在于这个事实中,突触前末端的快速钙离子动态有助于加速神经递质释放的控制 (see e.g. Callaway et al., 1993; Macleod et al., 2002; Regehr and Atluri, 1995).

    通过共聚焦和TPLSM,我们能够观察VS神经元轴突输出区域小的神经突出。这些结构让人联想起哺乳动物皮质神经元中的分枝状棘突,迄今为止还没有进行TC中的功能性成像。需要注意的是,大脑嗅球细胞棘突中的这些VS细胞棘突是否是纯粹的突触前或后,或二者兼有,目前仍未知。 (Isaacson and Strowbridge, 1998).  因为在棘突和上级树突中的钙离子调控在皮质棘突中起主要作用 (for review see Sabatini et al., 2001), 我们比较了VS细胞棘突和邻近轴突干间的视觉刺激期间的钙离子动态(Fig. 3D). 相对于从哺乳动物椎体神经元的研究中可以期望的结果,已经发现其棘突钙离子动态快于上级树突(Holthoff et al., 2002; Majewska et al., 2000),棘突和上级树突或VS神经元独立的棘突间不存在钙离子信号的显著差异。(see Fig. 3D).

2.5. Sensitivity of the emission-light detection scheme——检测系统LaVision在不断改进,此文章资料较早,技术参数也较老,未译


推荐
关闭