Nat Commun：科学家有望更好地理解大脑中不同神经元之间的通讯机制

2022年2月27日 讯 /生物谷BIOON/ --同时进行的大规模记录和光遗传学干预或许是破译维持大脑功能的神经元之间快节奏和多层面对话的关键，在光遗传学领域，科学家们利用光来调查大脑中神经元的活性。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Multichannel optogenetics combined with laminar recordings for ultra-controlled neuronal interrogation”的研究报告中，来自弗莱堡大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新方法，其能同时对大脑进行层状记录、多纤维刺激、三维光遗传学刺激、连接性推理和行为量化分析等；本文研究结果或为大规模的照片记录和任何大脑区域组合的快速神经通讯的控制铺平了一定的道路，或有望帮助研究人员揭开维持大脑功能的神经元之间的快速和多层面对话。

FFLEXR的技术方案。

图片来源：Research group of Ilka Diester

文章中，研究人员通过联合研究开发了一种新方法来用于控制大脑中神经元活性的“询问”和记录，为此，研究人员目前正在利用较细的细胞大小的光纤维进行微创性的光遗传学植入操作，他们将侧发光光纤与硅探针相结合来实现高质量的记录和超快速的多通道光遗传学控制。

研究人员将这种系统称之为FFLEXR（融合光纤发光和细胞外记录，Fused Fiber Light Emission and eXtracellular Recording），除了能够连接到任何硅探针上的光纤外，研究人员还利用了线性深度分辨刺激、一种轻质的光纤矩阵连接器、柔性多纤维带状电缆、用于高通量刺激的光学转换器、通用的贴片电缆以及一种能管理光电化学反应的算法。研究者Diester说道，这种可替代的方法能保留灵活性，并能通过外部可更换的光源应用任何需要的波长，并在脑组织的不同深度实现光遗传学的刺激。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28629-6

研究者表示，他们利用光生理学（一种新型的光学工具）学技术调查了神经元回路的运作及其功能，同时研究人员还正在研究运动和认知控制的神经元基础，以及大脑前额叶和运动皮层之间的相互作用，两者都是大脑皮层的一部分结构。综上，本文研究结果表明，研究人员所开发的框架或为进行大规模的照片标记，以及对任何大脑区域组合的快速神经元通信的控制询问铺平了一定的道路。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Eriksson, D., Schneider, A., Thirumalai, A. et al. Multichannel optogenetics combined with laminar recordings for ultra-controlled neuronal interrogation. Nat Commun 13, 985 (2022). doi：10.1038/s41467-022-28629-6