оптические методы регистрации активности нейронов с

Клеточная нейробиология и оптические методы регистрации нейронной активности
ИВНДиНФ РАН, 13-16 февраля 2012 г.
ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ АКТИВНОСТИ
НЕЙРОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОТЕНЦИАЛИ КАЛЬЦИЙ
КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМЫХ
ЗАВИСИМЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
Алексей Малышев, ИВНДиНФ РАН
Электрохромизм – механизм действия потенциал-зависимых красителей
Потенциал-зависимые красители: абсорбционные и флуоресцентные
JPW1114
Принципиальная схема установки для оптической регистрации
внутриклеточная
р
регистрация
р
Оптическая регистрации потенциалов действия в нейроне
виноградной
р д
уулитки при
р помощи
щ красителя
р
JPW1114
оптич. 2
внутриклеточн.
оптич. 1
оптич. 2
оптич. 1
А. Малышев, не опубликовано
Оптическая регистрации потенциалов действия в церебральном нейроне
виноградной улитки Ц1 при помощи красителя JPW1114
Zecevic D (1996) Multiple spike
spike-initiation
initiation zones in single neurons revealed by voltage
voltage-sensitive
sensitive dyes.
dyes
Nature 381:322–325.
Процедура «присасывания» к нейрону в ходе эксперимента по
внутриклеточной регистрации методом patch clamp
Оптическая регистрации от дендритов митральной клетки с
использованием потенциал-зависимого
ц
красителя
р
Djurisic M, Antic S, Chen WR, Zecevic D (2004) Voltage imaging from dendrites of mitral cells: EPSP attenuation and
spike trigger zones. J Neurosci 24:6703–6714.
Оптическая регистрация распространения потенциала действия по
аксону пирамидного нейрона 5 слоя коры головного мозга крысы
Palmer LM, Stuart GJ (2006) Site of action potential initiation in layer 5 pyramidal neurons. J Neurosci 26:1854–1863.
Оптическая регистрации от дендритов пирамидного нейрона 5го слоя коры головного
мозга мыши. Освещение лазером 532 нм, краситель JPW3028.
Holthoff H, Zecevic D, Konnerth A (2010) Rapid time-course of action potentials in spines and remote dendrites of mouse visual cortex
neurons. J Physiol 588:1085–1096.
Использование конфокального микроскопа для оптической регистрации мембранного потенциала
Palmer LM,
LM Stuart GJ (2009) Membrane potential changes in dendritic spines during action potentials and synaptic
input. J Neurosci 29:6897–6903.
Использование конфокального микроскопа для оптической регистрации мембранного потенциала
Е. Никитин, при поддержке гранта
МКБ, 2010, не опубликовано
Комбинированная оптическая регистрация мембранного потенциала и уровня внутриклеточного кальция в
р
гиппокампа
СА1 нейронах
Canepari M, Djurisic M, Zecevic D (2007) Dendritic signals from rat hippocampal CA1 pyramidal neurons during coincident pre- and postsynaptic activity: a combined voltage- and calcium imaging study. J Physiol 580:463–484.
Оптическая регистрация кальция в терминалях пресинаптического нейрона в ганглиях
виноградной улитки при помощи красителя Oregon Green
А. Малышев, не опубликовано
Оптическая регистрация активности индивидуальных нейронов в ганглиях виноградной
улитки при помощи абсорбционного потенциал-зависимого красителя RH-155
Balaban PM, Bravarenko NI, Maksimova OA, Nikitin E,
Ierusalimsky VN, Zakharov IS.(2001) A single serotonergic
modulatory cell can mediate reinforcement in the withdrawal
network of the terrestrial snail.
Neurobiol Learn Mem. 2001 Jan;75(1):30-50
Оптическая регистрация активности индивидуальных нейронов в ганглиях виноградной
улитки при помощи абсорбционного потенциал-зависимого красителя RH-155: растровая
диаграмма
Balaban PM, Bravarenko NI, Maksimova OA, Nikitin E, Ierusalimsky VN, Zakharov IS.(2001) A single serotonergic modulatory cell can mediate reinforcement
in the withdrawal network of the terrestrial snail. Neurobiol Learn Mem. 2001 Jan;75(1):30-50
Оптическая регистрация популяционной активности при помощи абсорбционного
потенциал-зависимого красителя демонстрирует разные паттерны распространения по
поверхности
о ер ос коры
ор головного
о о о о мозга
оз а осцилляций,
ос
й индуцированных
ро а
корбахолом.
орба о о
Huang X, Troy WC, Yang Q, Ma H, Laing CR, Schiff SJ, Wu JY. 2004 Spiral waves in disinhibited mammalian
neocortex. J Neurosci. Nov 3;24(44):9897-902.
Оптическая регистрация активности нейронов статоциста виноградной улитки при
помощи кальциевого индикатора Oregon Green
А. Малышев, не опубликовано
Заполнение клеток красителями, соединенными с АМ эфирами (на примере Fura-2 AM)
Оптическая регистрация активности индивидуальных нейронов в гиппокампе крыс в
разные периоды постнатального развития при помощи кальций-чувствительного
красителя
рас е FURA2-AM
FURA2 AM
Р1
Р6
Crepel V, Aronov D, Jorquera I, Represa A, Ben-ari Y, Cossart R, (2007) A Parturition-Associated Nonsynaptic Coherent Network Activity Pattern in
the Developing Hippocampus (Neuron)
Анализ мультинейронной кальциевой активности выявляет нейроны, запускающие волны
возбуждения в развивающемся гиппокампе
BONIFAZI P, GOLDIN M, PICARDO MA, JORQUERA I, CATTANI A, BIANCONI G, REPRESA A, BEN ARI Y, COSSART R.
GABAergic hub neurons orchestrate synchrony in developing hippocampal networks. Science. 2009 Dec 4;326(5958):1419‐24.
Оптическая регистрация кальциевого ответа от гломерул обонятельных долей черепахи в
ответ на предъявление различных запахов при помощи красителя Calcium Green Dextran
Distributed and concentration
concentration-invariant
invariant spatial representations of odorants by receptor neuron input to the
turtle olfactory bulb. Wachowiak M, Cohen LB, Zochowski MR. J Neurophysiol. 2002 Feb;87(2):1035-45