编辑推荐:
为研究复杂认知过程和皮质计算中网络间短程与长程投射的因果控制问题,研究人员开展了针对非人灵长类(NHPs)区域内和区域间皮质投射的光遗传学操纵研究。他们结合光遗传刺激与电生理记录,该研究有助于探究诸多神经科学问题,意义重大。
在研究复杂认知过程和皮质计算时,对不同网络间短程和长程投射进行因果控制十分关键。神经回路可通过光遗传学方法(Optogenetic approaches)进行研究,该方法能实现出色的基因和时间控制,还能结合电生理记录(Electrophysiological recordings)。然而,在非人灵长类(NHPs)中,这些方法通常仅在单一位置实施,无法探究不同网络间的连接情况。
近期,研究人员开发出一种针对非人灵长类(NHPs)的光遗传学操纵方法,能够靶向区域内和区域间的皮质投射。在此,他们将光遗传刺激与基于标准腔室的电生理记录相结合,应用于清醒的非人灵长类(NHPs),以此监测和操纵短程与长程的前馈和反馈回路。
研究过程包括注射病毒载体、在不同皮质距离对神经元进行光刺激的同时进行电生理记录,以及利用局部活检技术评估基因表达。研究重点聚焦于非人灵长类(NHPs)实验准备的特定细节,如精确靶向注射位点、选择合适的病毒载体,以及行为测量方面的考量。
当该方法与分层电极配置(用于功能性识别皮质层)和复杂认知行为任务相结合时,可用于探究一系列系统神经科学问题,例如反馈回路在注意力中的作用,以及侧向连接在对比度归一化中的作用。整个实验流程需要 2 - 3 个活跃操作日和 45 天的等待时间来转导选定的神经回路,完成实验则需要数周时间。该实验流程适合在体内清醒状态下对非人灵长类(NHPs)进行电生理学研究的专业人员。