Оптогенетика и система DanioVision

Личинки зебрафиш прозрачны, что дает много преимуществ для нейронаучных исследований. Одно из них – это простота применения оптогенетической стимуляции - нет необходимости в волоконно-оптических имплантах. 

Оптогенетика и личинки зебрафиш

В последнее десятилетие был изобретен метод специальной активации или даже ингибирования небольших групп нейронов с помощью света: оптогенетика. Сегодня ученые могут вставлять светочувствительные рецепторные белки в нейроны in vivo, делая эти нейроны чувствительными к активации с помощью света с определенными длинами волн. Это позволяет ученым контролировать активность этих нейронов и изучать их влияние на различные биологические процессы, в том числе поведение. Для грызунов это требует имплантации оптических волокон, но поскольку личинки рыбок данио рерио прозрачны, свет просто должен светить в правильном направлении. Таким образом, можно исследовать роль конкретных нейронов в поведении, и может быть достигнут большой прогресс в расшифровке нейронных сетей мозга.  

Специальное оптогенетическое дополнение к системе DanioVision

Мы можем наблюдать увеличение применения оптогенетики в области нейробиологии данио рерио, что побудило нас разработать специальное дополнение для системы DanioVision. Теперь исследователи могут легко функционально проверить роль некоторых нейронов у личинок данио рерио. Оптогенетическим дополнением для DanioVision является оптогенетический светодиодный источник света (основанный на модульной светодиодной системе Prizmatix), который можно легко установить в Вашем используемом или в новом DanioVision Observation Chamber.

Различные длины волн

Стандартный DanioVision Observation Chamber  может включать в себя оптогенетическое дополнение с двумя разными длинами волн (цветами) светодиодов. Они могут использоваться отдельно и одновременно. По желанию, выполненный на заказ Observation Chamber может включать в себя до трех цветов светодиодов. 

Программирование и управление

DanioVision работает на базе программного обеспечения для видеотрекинга под названием EthoVision XT, которое позволяет контролировать и программировать аппаратные средства. Это означает, что Вы можете установить пользовательские временные условия для оптогенетической стимуляции. По сравнению с ручным управлением это обеспечивает гораздо лучшую временную точность и повышает эффективность продолжительных исследований.

Примеры исследований

Оптогенетика используется для мониторинга специфической активности нейронов, а также для непосредственного манипулирования нейронами. Двумя наиболее используемыми эффекторами для стимуляции или ингибирования нейронов являются канародопсин-2 (ChR2) и галородопсин (NpHR).

Например, Arrenberg, et al. (2009) успешно использовал NpHR для ингибирования поведения плавания у личинок зебрафиш, а Zhu et al. (2009) смог индуцировать обратное плавание используя активацию ChR2.

Ссылки