Persönliche Gesundheit

Die Messung der Aktivität des Gehirns im Zusammenhang mit Soziales Verhalten von Mäusen

Vorhandenen elektrophysiologischen und Fluoreszenz-basierten brain-imaging-Techniken in Mäusen sind in der Regel invasiv, erfordern eine Kopf-fixes oder-Leitungen, und sind nicht geeignet für Langzeit-Aufnahmen. Während es in letzter Zeit Fortschritte in der imaging-Methoden in frei sich bewegenden Tieren, dies sind die wichtigsten Einschränkungen für Forscher, die interessiert sind, in das Gehirn korreliert sozialer Verhaltensweisen.

Forscher an der Osaka University haben eine neue Methode entwickelt, um die Aufzeichnung der Aktivität des Gehirns, die gleichzeitig in mehreren, frei beweglichen Mäusen. Die Methode basiert auf einer aktuellen Biolumineszenz-basierte Anzeige von Membran-Spannung genannte „LOTUS-V.“ Die LOTUS-V-Biolumineszenz-Sonde ist genetisch kodiert, was bedeutet, dass es geliefert wird, um target-Zellen nicht-invasiv über eine gemeinsame gene expression system (adeno-associated virus). Sein signal ist abgeleitet von Zellmembran-Spannung ändert, die spiegeln die Aktivität des Gehirns.

„Die LOTUS-V-Methode berichtet, die Aktivität des Gehirns in frei beweglichen Mäusen mit einer guten Empfindlichkeit und ohne bewegungsartefakte,“ sagt entsprechenden Autor Takeharu Nagai. „Noch wichtiger ist, könnte es Messen sich dynamisch verändernden Gehirn Aktivität im primären visuellen Kortex während der sozialen Interaktionen.“

LOTUS-V wurde angewandt, um Zellen im primären visuellen cortex; dieser Bereich wurde anvisiert, da es bekannt ist, zu reagieren, Motorik und visuelle stimulation. LOTUS-V-signal-änderungen reflektiert die neuronale Aktivität in Reaktion auf visuelle Reize und der motorischen Aktivität, sowie in der Interaktion mit anderen Mäusen; die neuronale Aktivität war signifikant höher ist, wenn eine Maus näherte sich den anderen. Darüber hinaus ist der LOTUS-V-signal wurde nicht beeinträchtigt durch undichte Signale von anderen, in der Nähe Mäuse, was bedeutet, dass es treu reflektiert in vivo die Aktivität des Gehirns.

„Unsere Methode erfolgreich erkannt, Aktivität der oberflächlichen Schicht des primären visuellen cortex—dies ist etwa 300 µm tiefen“, sagt Shigenori Inagaki, ersten Autor der Studie. „Es wird wichtig sein zu testen, Ihre Anwendbarkeit für die Aufnahme in den tieferen Regionen des Gehirns.“

Während die zeitliche Auflösung der LOTUS-V-Methode genügt, um die Untersuchung der Dynamik der Hirnaktivität, ausgelöst durch bestimmte Ereignisse, es ist noch nicht überlegen, dass der Faser-basierte Methode.