از آنجایی که میکروسکوپ را می توان به راحتی دوباره در همان موقعیت نصب کرد، می توان از همان جمعیت های عصبی در جلسات پیگیری که در طول روز پخش می شوند تصویربرداری کرد. این امکان را برای نظارت بر تغییرات در فعالیت مغز باز می کند، برای مثال زمانی که حیوان در حال یادگیری است.
موسسه ماکس پلانک برای نوروبیولوژی رفتار – سزار
الکساندر کلیوچنیکوف، نویسنده اول این مطالعه
منبع:
کلیوچنیکوف، آ. و همکاران (2022) یک میکروسکوپ سه فوتونی روی سر برای تصویربرداری از تمام لایه‌های قشر بصری 3 در موش‌هایی که آزادانه حرکت می‌کنند. روش های طبیعت doi.org/10.1038/s41592-022-01688-9.
منبع
مغز چگونه رفتار تولید می کند؟ مطالعه مغز در حین رفتار زمانی بسیار آموزنده است که حیوان آزاد باشد با محیط خود به هر شکلی که انتخاب کند تعامل داشته باشد. برای این کار دستگاه های کوچکی که روی سر نصب شده اند نیاز دارد که دسترسی به مغز را فراهم می کند، اما در رفتار حیوان تداخلی ایجاد نمی کند. ما به این موضوع علاقه مندیم که حیوانات با رفتار آزاد چگونه از بینایی برای تصمیم گیری در زندگی روزمره خود استفاده می کنند و از آنجایی که بسیاری از سلول های مغزی که تصور می شود در این فرآیند دخیل هستند در اعماق قشر بینایی قرار دارند، ما یک سلول بسیار سبک ساختیم. جیسون کر، مدیر بخش بینایی، گفت: میکروسکوپ روی سر که می‌تواند فعالیت این نورون‌ها را اندازه‌گیری کند اما در رفتار حیوان تداخلی ایجاد نمی‌کند. بخش رفتار و سازمان مغز، موسسه ماکس پلانک برای نوروبیولوژی رفتار (MPINB)، بن، آلمان.
در مطالعه ای که امروز در روش های طبیعتمحققان MPINB یک میکروسکوپ تحریکی مینیاتوری 2 گرمی سه فوتونی را توسعه دادند که تعدادی از اولین ها را ارائه می دهد. برای اولین بار، اکنون امکان تصویربرداری از فعالیت عصبی در سطح تک سلولی از تمام لایه‌های قشر مغز بدون نیاز به دخالت در رفتار حیوان وجود دارد که با مکانیسم فوکوس از راه دور امکان‌پذیر شده است. طراحی مدولار آن همچنین یک پیکربندی با وضوح بالا را ارائه می دهد که امکان ضبط عملکردی از سوماتای عصبی و دندریت را فراهم می کند. یکی دیگر از ویژگی های مهم این است که، به دلیل یک سیستم آشکارساز اصلاح شده، می توان از میکروسکوپ در شرایط کاملاً روشن استفاده کرد.
برای تأیید برد و پایداری میکروسکوپ سه فوتونی مینیاتوری جدید، تیم از لایه‌های عمیق قشر 4 (L4) و 6 (L6) در حالی که موش‌ها آزادانه در حال کاوش در یک عرصه بودند، تصویربرداری کردند. مشخص شد که نورون های L4 و L6 بسته به نور محیطی به طور متفاوتی مدوله شده اند.
مرجع مجله:
استحکام میکروسکوپ مینیاتوری جدید ما در برابر نور محیط به ما امکان می دهد تا فعالیت مغز را در حالی که حیوان به مجموعه حسی کامل خود دسترسی دارد تصویربرداری کنیم. اکنون می‌توانیم رفتارهای طبیعی هدایت‌شده بصری مانند شکار طعمه و اجتناب از شکارچیان را مطالعه کنیم.”