OASIS Implant
OASIS インプラントは、脳深部、皮質、脊髄内の自由行動下の動物の単一細胞レベルの解像度でのオプトジェネティクス実験とカルシウムイメージングを同時に遂行可能な画期的なプラットフォームです。自由行動下の動物の単一の領域を調べる実験、および複数の領域を同時に調べる実験にも対応可能な完全光学ソリューションです。OASIS インプラントは様々な実験に対応できるよう再構成かつ拡張可能なように設計されています。
特徴
- 自由行動下の動物で使用可能
- 複数領域の同時調査
- 用途に合わせて装置構成の組み替えが可能
- 純正カメラによる高画質イメージング
アプリケーション
- オプトジェネティクス
- カルシウムイメージング
製品概要
神経回路と行動のつながりを理解する
OASISインプラントは、自由に行動する動物の細胞解像度のオプトジェネティクスとカルシウムイメージングを同時に行い、複雑な神経ネットワークを調べる画期的なプラットフォームです。
自由行動下でのイメージングとオプトジェネティクス技術
自由に行動する動物の個々のニューロンを刺激して視覚化する能力を神経科学者に提供するために、Mightex のエンジニアは設計図に戻り、生体内カルシウムイメージングの分野で新しい道を切り開きました。顕微鏡を小型化して動物に装着する代わりに (顕微鏡の機能と動物の行動が制限されます)、イメージングファイバーを使用して顕微鏡を動物の頭から遠ざけました。
顕微鏡を動物の頭から遠ざけることで、OASIS インプラントは 2 つの主な目的を達成します。
- 顕微鏡のパフォーマンスを最大化
- 行動の最大化
Oasis Implantの特徴
OASIS インプラントを使用した海馬 (HPC) と前頭前野 (PFC) のカルシウムの同時イメージング (UCSF 提供)。
複数の脳領域を同時に研究可能
ニューロンは脳のさまざまな部分に存在しており、各接続が実際の行動にどのように影響するかが研究され、議論されています。OASIS インプラントは、複数の GRIN レンズを備えた分岐イメージング ファイバーを使用しており、研究者は複数の脳領域で同時にイメージングとオプトジェネティクスを実行できます。
細胞分解能のオプトジェネティクスによる神経活動の操作
神経回路を個々のニューロンのレベルで分析するためには、自由に行動する動物を用いて細胞解像度レベルのオプトジェネティクス実験を実行するツールが必要となります。OASIS インプラントは、Mightex の Polygon DMD イルミネーターを使用して、生体内の個々のニューロンを照射することが可能です。
OASIS インプラントを使用したマウスの GCaMP 生体内カルシウムイメージング (セントルイス ワシントン大学の Alexxai Kravitz 提供)。
ファイバー測光と細胞分解能カルシウムイメージングを1つのシステムで実現
OASIS インプラントは、ファイバー測光法を使用した集合レベルの解像度でのカルシウム イメージングと細胞レベルの解像度のカルシウム イメージングの両方が可能です。ファイバー測光法を使用して探索的研究を行い、個々のニューロンの発火パターンをより深く理解できます。
マイクロスケールからメソスケールのイメージングとオプトジェネティクス
OASIS インプラントにより、脳の深部領域で細胞レベルの解像度でのイメージングとオプトジェネティクスの実行および広い皮質領域をイメージングして特定のニューロン集団 (0.5mm ～ 3.2mm FoV) を刺激することなどが可能となります。
OASIS インプラントと Polygon DMD 照明装置を使用した、自由行動する動物のさまざまな皮質領域へのオプトジェネティック刺激 (ハーバード大学提供)。
OASIS インプラントを使用した、自由に行動するマウスの GCaMP カルシウムイメージング (セントルイス ワシントン大学の Alexxai Kravitz 提供)。
神経活動と行動をリンクする
オプトジェネティクスでは脳の活動と行動を結び付けることが重要となります。OASIS インプラントを使用すると、付属の IO コントロール ボックスを使用して、イメージング データとオプトジェネティクス データを外部のCマウントカメラや行動装置と同期させ、神経活動と行動イベントを結び付けることができます。
純正カメラとリンク可能
生体内で指標を画像化する場合、神経科学者は取得した信号を確実かつ自信を持って収集し、分析する方法が必要です。当社のプラットフォームは、画像取得の品質と時間解像度を最大限に高める科学グレードのカメラ (Photometrics および PCO) の使用をサポートしています。これにより、OASIS インプラントを電圧画像化などのアプリケーションに使用できます。
自由行動実験のための回転補正オプション
特定の行動パラダイムでは、動物の継続的な動きと複数の方向転換が必要です。回転適応メカニズム (ROAM) を備えた OASIS インプラントには、動物にかかるトルクを最小限に抑えながらイメージング ファイバーを回転させ、自然な行動の研究のために最大限の動物運動を提供する最先端のテクノロジーが組み込まれています。
さまざまな実験に合わせてカスタマイズできる再構成可能なシステム
OASIS インプラントは、さまざまなイメージングおよびオプトジェネティクス実験に使用できるように設計されています。光源、フィルター セット、カメラ、ファイバーを簡単に切り替えることができるため、神経科学者は実行したい実験の種類に制限がありません。
動物の行動への負担を軽減する軽量ヘッドマウント
OASIS インプラントは、軽量のヘッドマウントを使用してファイバーを動物の頭部に結合し、自由に動く画像化とオプトジェネティクスを実現します。ヘッドマウント (0.7g) はミニスコープの 3 分の 1 の軽さで、動物の頭部にかかる総重量が軽減され、動物の可動性が向上します。
データ分析のための直感的な信号処理
すべての OASIS インプラント システムには、Mightex の画像取得および分析ソフトウェアが付属しており、ユーザーはカルシウム イメージング実験から神経記録の大規模なデータ セットを収集でき、これらの大規模なデータ セットを分析用に明確に解釈できる結果にすばやく変換するために必要な主要な処理および分析ツールが提供されます。
生体内カルシウム記録を取得
このソフトウェアは、研究者がカルシウムイメージング記録を視覚化してキャプチャできるようにする完全なツールセットを提供します。このソフトウェアには、カルシウム記録を実験で使用されるその他の行動装置やカメラと同期させる機能が含まれています。
細胞を識別する
カルシウムの記録を取得すると、研究者はキャプチャしたデータを即座に表示して処理することができます。細胞識別ツールにより、細胞と細胞内の特徴を簡単に検出できます。
デルタF/Fトレースの抽出
カルシウムイメージングデータのトレースは、識別された各細胞から抽出できます。収集されたデータセットには、細胞トレースのほか、行動装置/カメラへのすべての入力と出力が含まれるため、神経イベントと行動活動を簡単に一致させることができます。
