OASIS活體動物深腦成像和光源系統(tǒng)

OASIS植入一個開創(chuàng)性的系統(tǒng)，能夠在自由行動的動物的深腦中進行全光記錄（例如鈣成像）和操縱（例如光生成刺激），以高細胞分辨率觀察神經(jīng)回路活動。與高靈敏度研究級相機兼容，OASIS Implant使研究人員能夠獲得具有低噪聲和高線性度的高質(zhì)量深腦圖像，從而進行定量數(shù)據(jù)分析。此外，通過多個照明端口和多個濾光片插槽，OASIS Implant可以由z-ui終用戶重新配置，以精-確地滿足其特定的實驗需求。配備了寬視野和圖案照明功能（當(dāng)與Mightex市場的Polygon400結(jié)合使用時），OASIS Implant允許科學(xué)家同時進行鈣成像和針對性的生物學(xué)刺激，以精-確定位刺激個體神經(jīng)元（但不會有不必要的刺激）相鄰神經(jīng)元）。此外，它還能夠進行多色成像和視覺刺激。用于行為神經(jīng)科學(xué)的OASIS植入系統(tǒng)的另一個主要優(yōu)點是其超輕量頭盔。由于深腦成像和刺激均通過非常薄的成像光纖進行傳輸，所以頭戴式固定器的總體重量只有0.7g（相對于大約2?3g的頭戴式相機），其z-ui小化應(yīng)力由動物經(jīng)歷，并允許延長實驗的持續(xù)時間。所有這些功能組合使得OASIS植入物成為體內(nèi)實驗的理想研究工具。

除了許多其他應(yīng)用，OASIS植入物使生物科學(xué)家能夠做到以下幾點：

1.深度腦鈣成像在自由行動的動物;

深層腦圖案光生代刺激單細胞或亞細胞分辨率; 和

3.同時深層腦刺激和成像。

查看本W(wǎng)P：用于體內(nèi)神經(jīng)科學(xué)的全光學(xué)成像和刺激工具，用于比較不同的體內(nèi)光學(xué)成像和刺激技術(shù)。

OASIS活體動物深腦成像和光源系統(tǒng)主要特征
神經(jīng)回路活動的體內(nèi)全光記錄和操縱;
同時鈣成像和視覺刺激;
亞細胞分辨率，高質(zhì)量成像定量分析;
多波長照明;
帶有亞細胞靶向能力的圖案刺激;
超輕頭燈夾具0.7g;
模塊化系統(tǒng)設(shè)計，適用于不同應(yīng)用。

OASIS種植體為廣泛的實驗設(shè)置提供單細胞和群體分辨率成像。使用標(biāo)準(zhǔn)的c-mount攝像頭端口，OASIS Implant可接受任何相機，包括研究級科學(xué)攝影機，使科學(xué)家能夠捕獲高質(zhì)量的深腦圖像和視頻。此外，OASIS植入物可與多個光源兼容，以成像不同的成像指標(biāo)和熒光團。因此，OASIS植入物將使科學(xué)家能夠獲得更詳細和更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，不僅是定性的，而且是定量分析。

成像光纖探頭（IFP）由數(shù)千個單獨的微型光纖或像素組成，每個像素都可以使用Miughtex市場的Polygon400圖案照明器進行獨立尋址。因此，OASIS植入物可以用于將光遞送到具有亞細胞分辨率的深腦區(qū)域，這為科學(xué)家們在自由地進行諸如深腦亞細胞光遺傳刺激或靶向鈣成像的實驗打開了大門動物動物 此外，通過發(fā)送光通過IFP中的所有單個像素，可以容易地支持傳統(tǒng)的寬場照明。OASIS植入式平臺有兩個照明端口，每個端口可以采用單個或多個波長/顏色的寬場或圖案照明器。

OASIS植入物可以在自由移動的動物中進行成像和刺激。這部分是由于輕型頭盔（<0.7g）和系統(tǒng)在動物外部。這些要求將有助于延長實驗的時間并減少成像和刺激實驗的壓力。

使用附帶的軟件，用戶可以從深層腦中獲取連續(xù)的數(shù)據(jù)流，以識別和定義神經(jīng)元，然后提取每個細胞的強度蹤跡。鈣跟蹤也可以與其他行為設(shè)備（攝像機，行為設(shè)備等）進行同步和時間戳，以生成精-確和全面的數(shù)據(jù)進行分析。

（1）系統(tǒng)的核心是將所有部件連接在一起的OASIS植入平臺 ;

（2）成像光纖探頭（IFP，也稱為“光纖束"），由成千上萬的微型光纖組成，每個都可以獨立尋址。IFP用于將動物圖像傳輸?shù)絆ASIS植入物平臺，并將OASIS植入物平臺的光/刺激物傳遞給活體動物;

（3）GRIN鏡片植入物將被放置在活體動物的大腦中;

（4）用于連接GRIN鏡頭和IFP的光纖支架 ;

（5）安裝在OASIS植入式平臺上的C型安裝座上的科學(xué)攝影機。來自深部大腦的圖像由IFP通過OASIS Implant平臺傳送到相機;

（6）z-ui多可以插入到OASIS Implant平臺中的兩個寬場和/或圖案化照明光源（如Mightex的Polygon400）。來自光源的光通過IFP傳送給活的動物;和

（7）用于控制廣域和/或圖案化照明光源的光源控制器（例如LED控制器等）。

當(dāng)與Polygon400圖案照明器一起使用時，OASIS Implant支持均勻的寬場照明和圖案照明。OASIS植入物的多功能性允許研究人員同時使用兩種照明方法。一個例子是使用圖案照明來光學(xué)刺激所選擇的神經(jīng)元，同時用寬場照明觀察熒光圖像。另一個例子是使用來自圖案化照明器的結(jié)構(gòu)照明來抑制熒光成像期間的背景。