在体内对个体前额叶皮层锥体神经元进行高保真度的光遗传学控制
摘要：光遗传学的出现使得对特定基因定义的细胞群体的神经活动进行精确的时空调控成为可能。光遗传学这一新兴领域包括一组天然-发光膜蛋白和经过改造的光敏膜蛋白，其能够激活（例如，ChR2）或静默（例如，NpHR）神经活动。本论文展示了使用新型AAV工具来在活体中激活（AAV-CaMKll{alpha}-ChR2-eYFP）或静默（AAV-CaMKll{alpha}-eNpHR3.0-eYFP）大鼠前额叶皮层前希区（PL）锥体神经元的技术和可行性。活体中对ChR2转导的锥体神经元进行的单个单位细胞外记录显示，在通过定制光纤耦合记录电极（光电极）提供的短暂（10毫秒）的蓝色（473纳米）光脉冲训练，高保真率地在整个记录过程中以20赫兹的频率产生射频（在某些情况下可达到两小时）。为了静默自发活跃的神经元，我们将它们转导为NpHR构象，并施加持续的绿光（532纳米），以在大多数情况下完全抑制动作电位活动多达10秒，且精确度达到100%。这些多功能的光敏工具与光电极记录方法结合使用，可以实验性地控制基因定义的神经元活动，并用于研究神经活动与复杂认知行为之间的功能关系。
作者：Shinya Nakamura, Michael V. Baratta, Matthew B. Pomrenze, Samuel D. Dolzani, Donald C. Cooper
论文ID：1208.2720
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2012-08-15