使用优化的三光子显微镜对清醒小鼠视觉皮层各层及亚板进行功能成像

摘要： 双光子显微镜可用于成像神经元活动，但在研究大脑皮层更深层时存在严重局限。本研究开发了一种定制的三光子显微镜，可在清醒小鼠中以低平均激光功率（<20 mW）对深度超过1毫米的皮层垂直柱进行优化成像。我们通过测量生理反应和组织损伤阈值，确定了无损三光子成像的脉冲参数和安全限值。我们成像了表达GCaMP6s的神经元在初级视皮层（V1）各层及皮层下板层的功能性视觉反应，发现深层具有多样的视觉选择性：第5层神经元对视觉刺激的调谐范围更广，而第6层神经元的平均朝向选择性相比其他层神经元略高。首次被研究的位于第6层皮层下方白质中的皮层下板层神经元显示出较低的视觉反应性和较宽的朝向选择性。