改進(jìn)光纖測(cè)量大腦活動(dòng)變化的新方法

由神經(jīng)病學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究成像中心副教授 Ian Shih 博士領(lǐng)導(dǎo)的 UNC 醫(yī)學(xué)院研究人員開發(fā)了一種改進(jìn)的基于光纖的光學(xué)方法來測(cè)量大腦的活動(dòng)變化。

光纖光度計(jì)是一種越來越多地使用的神經(jīng)技術(shù)，它使用光纖傳遞某些波長的光來激發(fā)對(duì)該波長有反應(yīng)的熒光蛋白并記錄與活動(dòng)相關(guān)的光發(fā)射。通過這個(gè)過程，科學(xué)家可以直接測(cè)量大腦特定位置內(nèi)特定細(xì)胞群或神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的活動(dòng)。

然而，并不是所有的光都能通過——大量的光被分布在大腦各處的血管中的血紅蛋白 (Hb) 吸收，以前沒有可靠的方法來量化光纖光度測(cè)量中的這種影響。在Cell Reports Methods的一篇研究文章中，合著者 Weiting Zhang 醫(yī)學(xué)博士和 Tzu-Hao Harry Chao 博士描述了一種在纖維光度法中量化這種血紅蛋白吸收的新方法，并展示了如何使用他們的方法來更準(zhǔn)確地測(cè)量大腦活動(dòng)的變化。

“鑒于神經(jīng)科學(xué)中光纖光度測(cè)定法的使用迅速增加以及血紅蛋白對(duì)光的顯著吸收，我們意識(shí)到糾正光度測(cè)定法中的相關(guān)偽影很重要。我們的具體方法是從與活動(dòng)無關(guān)的熒光蛋白中讀取跨波長的光子讀數(shù)并使用已知的血紅蛋白吸收系數(shù)來計(jì)算血紅蛋白動(dòng)力學(xué)。然后，這些信息使我們能夠從目標(biāo)細(xì)胞中恢復(fù)潛在的熒光信號(hào)動(dòng)力學(xué)，沒有偽影，“張說，他是第一作者，在該系下屬的一個(gè)研究單位工作神經(jīng)病學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究成像中心。

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