發(fā)布時間：2022-01-16 02:10

　　有關(guān)果蠅幼蟲的神經(jīng)元和神經(jīng)環(huán)路的研究基本上都是在固定或解剖的幼蟲中進行,但是行為過程中的活體幼蟲中的神經(jīng)元發(fā)放到底是什么樣子的呢,要想知道幼蟲行為過程中的神經(jīng)元發(fā)放情況,就需要實時監(jiān)測自由運動中幼蟲的神經(jīng)元活躍情況。為此,我們搭建了一套基于高斯激光束的雙側(cè)照明光片顯微鏡系統(tǒng),光損傷小,時間分辨率最高可達50 Hz。另外,我們還設(shè)計了一定規(guī)格的微流控芯片,來限制幼蟲在z軸上下的運動。采用30μm厚度的光片,我們成功實現(xiàn)了對運動中幼蟲VNC的神經(jīng)元活性鈣成像信號的記錄。我們探索了一齡幼蟲PMSIs神經(jīng)元在前進蠕動中的神經(jīng)元發(fā)放規(guī)律,同時記錄了PMSIs的神經(jīng)活動信號和身體體節(jié)的收縮,發(fā)現(xiàn)在前進蠕動時,PMSIs神經(jīng)元從后往前順序性發(fā)放,并且和對應(yīng)體節(jié)的收縮高度一致。有趣的是,我們還發(fā)現(xiàn)了一個新現(xiàn)象,當(dāng)前進蠕動波到達A1體節(jié)時,PMSIs神經(jīng)元還可能會發(fā)起從前往后順序性發(fā)放的反向波,這在之前的研究中從未報道過。雙側(cè)照明光片成像系統(tǒng)的建立為之后探究活體自由運動的果蠅幼蟲的在體神經(jīng)元功能成像奠定了基礎(chǔ)。 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

LSFM成像基本原理[16]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章搭建雙側(cè)照明光片顯微鏡成像系統(tǒng)6由于高斯光本身的特性符合下面的公式[17]，CP=2Zr=22CP代表視野范圍（FOV）,Zr代表瑞利范圍，ω表示光片的束腰，λ表示波長。瑞利范圍是指光束沿著光傳播的方向，從其腰部到其面積為腰部面積兩倍的截面的距離。由公式可知，瑞利范圍和束腰大小成正比。光片的厚度和光片的束腰成正比。所以，在特定的波長下，光片越薄，束腰越小，瑞利范圍也越小，可成像的范圍也校反之，光片厚度增加，束腰增大，瑞利范圍增大，成像范圍也增大。在光片顯微鏡成像時，一直存在這樣的矛盾，光片厚度和視野范圍不可兼得，薄光片意味著光能量的集中，分辨率較高，但卻只適用較小的視野范圍，厚光片意味著分辨率沒那么高，但可以適用較大的視野范圍。如圖2.2。圖2.2光片厚度和成像視野范圍（FOV）的關(guān)系[16]2.2系統(tǒng)裝置2.2.1照明系統(tǒng)我們采用鐳志威品牌波長為488nm和561nm雙通道耦合的單模光纖激光器，每個波長的激光功率要求達到10mW以上。光路如圖2.3，從單模光纖激光器里出來的光是束腰小的高斯光，之后通過一個準(zhǔn)直透鏡（CM，collimator），將束腰小的高斯光轉(zhuǎn)換成束腰很大近似直線的高斯光，此時，高斯光的橫截面是一個直徑為3.3mm的圓。先通過一個凸透鏡（L，lens），再通過一個柱透鏡（CL1，cylindrical

圖2.3雙側(cè)照明光路圖示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A Neuronal Pathway that Commands Deceleration in Drosophila Larval Light-Avoidance[J]. Caixia Gong,Zhenhuan Ouyang,Weiqiao Zhao,Jie Wang,Kun Li,Peipei Zhou,Ting Zhao,Nenggan Zheng,Zhefeng Gong.  Neuroscience Bulletin. 2019(06)



本文編號：3591733