使用 ChR2 传递时变刺激
神经元与认知
2013-01-16 v2 生物大分子
摘要
为了理解神经元群体中的感觉处理过程，需要向动物的感觉器官施加刺激并记录下游诱发的群体活动。然而，从感觉输入到远离感觉器官数个突触的细胞突触电流之间的通路是复杂的。内在噪声和来自其他脑区的不可控调节性输入会干扰明确刺激的传递。在此，我们研究 channelrhodopsin 在感觉-运动通路任意位置向神经元传递精确时变电流的能力。为此，我们首先利用通道动力学的三态 Markov 模型推导 channelrhodopsin-2 (ChR2) 的幅度响应函数。在生物物理上合理的参数下，该函数支持相对较宽的信号通带并包含一个共振。我们利用对表达野生型 ChR2 或 ChR2(H134R) 突变体的兴奋性神经元进行时变光刺激，验证了预测的幅度响应函数的有效性。总之，我们的结果表明，ChR2 衍生的光遗传学工具能够在生理相关频段向基因指定的群体传递可重复的时变电流。
引用
@article{arxiv.1301.3103,
title = {Delivery of time-varying stimuli using ChR2},
author = {Tatjana Tchumatchenko and Jonathan P. Newman and Ming-fai Fong and Steve M. Potter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.3103},
year = {2013}
}
备注
17 pages, 2 figures