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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。
关键词： 亚板神经元、深部脑成像、视觉皮层、神经元活动、三光子显微镜、GCaMP6s
更新于2025-09-23 15:23:52
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斑马鱼胚胎胰腺β细胞内钙离子动态的活体监测
摘要： 评估胰岛细胞对葡萄糖刺激的反应对于理解β细胞功能至关重要。斑马鱼是研究代谢（包括胰腺刺激-分泌偶联）的理想模型。我们利用转基因斑马鱼胚胎，在胰腺β细胞中表达基因编码的钙离子传感器，以监测葡萄糖诱导胰岛素分泌的关键步骤——细胞内[Ca2+]i升高。对[Ca2+]i的体内和离体分析表明，β细胞对葡萄糖的反应性在胚胎发育后期已完全建立，且胚胎β细胞也能响应游离脂肪酸和氨基酸刺激。整胚活体成像进一步显示，间接葡萄糖给药（如卵黄注射）会导致β细胞[Ca2+]i反应缓慢且不同步，而静脉葡萄糖注射则引发即刻的全胰岛同步[Ca2+]i波动。最后我们证明，CaV1.2通道基因cacna1c突变体胚胎会出现高血糖表型，该表型与β细胞中不依赖葡萄糖的[Ca2+]i波动相关。这些数据揭示了cacna1c在斑马鱼β细胞特异性刺激-分泌偶联中的新核心作用，并证明我们提出的新方法——活体监测胚胎β细胞[Ca2+]i动态——将有助于深化对健康及疾病状态下β细胞生理功能的认知。
关键词： GCaMP6s、β细胞葡萄糖感应、斑马鱼早期发育、cacna1c、体内成像、Cav1.2通道
更新于2025-09-09 09:28:46