Im Rahmen dieser Studie wurde ein neuartiges Verfahren zur Beladung neuronaler Zellverbände mit Fluoreszenzfarbstoffen für die Untersuchung in vivo mittels Zwei-Photonen-Fluoreszenzlasermikroskopie entwickelt. Mit diesem Ansatz konnten über mehrer Stunden stabile Fluoreszenzsignale in Neuronen registriert werden. Nach Beladung von Neuronen der kortikalen Schicht II/III des primären somatosensorischen Kortex ("barrel cortex") narkotisierter Mäuse mit geeigneten Indikatorfarbstoffen, konnte die spontane neuronale Aktivität anhand der Kalziumtransienten mühelos registriert werden. Reizinduzierte Kalziumtransienten wurden durch Applikation von Glutamat, extrazelluläre elektrische Stimulation und durch mechanische Stimulation der kontralateralen Tasthaare ausgelöst. Diese neuartige Methode ist das erste bildgebende in vivo Verfahren zur Echtzeitmessung von neuronaler Aktivität in neuronalen Netzen mit Einzel-Zell Auflösung.
Übersetzte Kurzfassung:
This work introduces a novel approach of loading networks of neurons with fluorescent dyes for the subsequent in vivo analysis using two-photon laser scanning microscopy. After loading, the fluorescence signals remained stable for many hours. In cortical layer II/III neurons within primary somatosensory cortex (= barrel cortex) of anaesthetized mice, spontaneous neuronal activity was readily recorded. Furthermore, neuronal calcium transient were successfully evoked by the application of glutamate, by extracellular electrical stimulation and by mechanically stimulating the contralateral vibrissae. This new method is the first in vivo imaging approach for real-time monitoring of the activity of neuronal networks with single cell resolution.
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