目录
- 1 前言
- 2 Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice
- 3 Miniature Fluorescence Microscopy for Imaging Brain Activity in Freely-Behaving Animals
- 4 An optimized acetylcholine sensor for monitoring in vivo cholinergic activity
- 5 Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging
- 6 Itch perception is reflected by neuronal ignition in the primary somatosensory cortex
- 7 Functional network topography of the medial entorhinal cortex
- 8 In situ multimodal transparent electrophysiological hydrogel for in vivo miniature two-photon neuroimaging and electrocorticogram analysis
- 9 Dynamics of a disinhibitory prefrontal microcircuit in controlling social competition
- 10 Visualizing Seizure Propagation in Freely-moving Mice via Miniature Twophoton Microscopy
- 11 Encoding of social novelty by sparse GABAergic neural ensembles in the prelimbic cortex
前言
20世纪90年代以来，双光子显微成像技术成为了目前应用最为广泛的活体动物成像的技术手段，在生物科学和医学领域均得到了广泛应用。本文列举了一些利用微型化双光子显微镜的论文集供大家参考。
1 Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice
W. Zong, R. Wu, M. Li, Y. Hu, Y. Li, J. Li, et al.
Nat Methods 2017 Vol. 14 Issue 7 Pages 713-719, DOI: 10.1038/nmeth.4305
Impact Factor 47.99
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微型显微镜的发展使得我们可对活体动物的大脑神经活动和结构变化进行成像。然而，如何对自由行为的动物进行单个树突棘水平的成像仍是巨大的挑战。这篇文章发表于2017年，报道了可进行快速、高分辨率成像的微型化双光子显微镜（FHIRM-TPM）的设计和应用，成为商业化的超维景微型化双光子成像系统的技术基础。FHIRM-TPM头戴式成像探头重仅2.15克，利用中空芯光子晶体光纤传输920纳米飞秒激光脉冲，能够以高时空分辨率对GFP和GCaMP6成像（横向分辨率0.64毫米，轴向分辨率3.35毫米，256x 256像素光栅扫描速度为40赫兹，自由线扫描速度为10000赫兹）。这项微型化双光子显微镜技术被证明可对自由运动小鼠进行单个树突棘水平的神经元活动进行长达数小时的成像
左：FHIRM-TPM 在指尖上并安装在小鼠头部的照片 |
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2 Miniature Fluorescence Microscopy for Imaging Brain Activity in Freely-Behaving Animals
S. Chen, Z. Wang, D. Zhang, A. Wang, L. Chen, H. Cheng, et al.
Neurosci Bull 2020 Vol. 36 Issue 10 Pages 1182-1190, DOI: 10.1007/s12264-020-00561-z
Impact Factor: 5.21
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神经科学的最终目标是在分子、细胞、电路和系统层面解释神经元信息处理的基本原理。微型荧光显微术
一对小鼠在社交过程中前额叶神经元活动的同时成像。左侧，两只小鼠在用 FHIRM-TPM 成像时进行社交活动的快照；中间， |
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3 An optimized acetylcholine sensor for monitoring in vivo cholinergic activity
M. Jing, Y. Li, J. Zeng, P. Huang, M. Skirzewski, O. Kljakic, et al.
Nat Methods 2020 Vol. 17 Issue 11 Pages 1139-1146, DOI: 10.1038/s41592-020-0953-2
Impact Factor 47.99
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直接测量乙酰胆碱（ACh）释放的能力是理解其生理功能的重要步骤。这篇文章报道了一个优化的GRAB
左上：实验示意图，将视觉皮层中表达 ACh3.0 的小鼠置于跑步机上，并使用微型双光子显微镜记录 ACh3.0 荧光。 |
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4 Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging
W. Zong, R. Wu, S. Chen, J. Wu, H. Wang, Z. Zhao, et al.
Nat Methods 2021 Vol. 18 Issue 1 Pages 46-49, DOI: 10.1038/s41592-020-01024-z
Impact Factor 47.99
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这篇文章报道了一种配备轴向扫描结构和长工作距离微型物镜的微型双光子显微镜，以实现420 x 420 x
左：FHIRM-TPM 2.0 微型化探头示意图、 |
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5 Itch perception is reflected by neuronal ignition in the primary somatosensory cortex
X. J. Chen, Y. H. Liu, N. L. Xu and Y. G. Sun
Natl Sci Rev 2022 Vol. 9 Issue 6 Pages nwab218, DOI: 10.1093/nsr/nwab218
Impact Factor: 23.178
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在瘙痒信号处理过程中，包括初级躯体感觉皮层（S1）在内的多个皮层区域被激活，但瘙痒感知的机制
左上：佩戴微型化双光子探头的自由移动小鼠同时钙成像和抓挠行为记录示意图 |
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6 Functional network topography of the medial entorhinal cortex
H. A. Obenhaus, W. Zong, R. I. Jacobsen, T. Rose, F. Donato, L. Chen, et al.
Proc Natl Acad Sci U S A 2022 Vol. 119 Issue 7, DOI: 10.1073/pnas.2121655119
Impact Factor: 12.779
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内侧内嗅皮层（MEC）创建局部空间地图，是基于网格、头部方向（HD）、边界和对象向量（OV）细胞
左：GCaMP 表达和 tdTomato 表达的脑切片示意图 |
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7 In situ multimodal transparent electrophysiological hydrogel for in vivo miniature two-photon neuroimaging and electrocorticogram analysis
W. Wei, M. Hao, K. Zhou, Y. Wang, Q. Lu, H. Zhang, et al.
Acta Biomater 2022 Vol. 152 Pages 86-99, DOI: 10.1016/j.actbio.2022.08.053
Impact Factor: 10.633
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水凝胶广泛应用于神经组织修复，具有良好的组织相容性。然而，水凝胶在与神经信号记录相关的应用中
a-d．MTEHy-3 电极用作双光子神经成像的示意图及验证 GCaMP6m 表达。。 |
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8 Dynamics of a disinhibitory prefrontal microcircuit in controlling social competition
C. Zhang, H. Zhu, Z. Ni, Q. Xin, T. Zhou, R. Wu, et al.
Neuron 2022 Vol. 110 Issue 3 Pages 516-531 e6, DOI: 10.1016/j.neuron.2021.10.034
Impact Factor: 18.688
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社会竞争在决定个人的社会地位方面起着关键作用。虽然背内侧前额叶皮层（dmPFC）在调节社会竞争
左：快速高分辨率微型双光子显微镜实验示意图 |
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9 Visualizing Seizure Propagation in Freely-moving Mice via Miniature Twophoton Microscopy
Z. Zhang, S. Jiang, K. Shi, Y. Li, W. N. Jin, Q. Liu, et al.
Neurosci Bull 2022, DOI: 10.1007/s12264-022-00947-1
Impact Factor: 5.21
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文中报道了多模态地利用快速高分辨率的微型化双光子显微镜（FHIRM-TPM），结合脑电图（EEG）记
左：用 FHIRM–TPM 表征 KA 诱导的扩展去极化（SD）波。FHIRM–TPM 观察下 SD 波的整个过程。上排：FHIRM–TPM 对 SD 扩散的神经元放 |
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10 Encoding of social novelty by sparse GABAergic neural ensembles in the prelimbic cortex
Z. Zhao, F. Zeng, H. Wang, R. Wu, L. Chen, Y. Wu, et al.
Sci Adv 2022 Vol. 8 Issue 35 Pages eabo4884, DOI: 10.1126/sciadv.abo4884
Impact Factor: 14.957
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尽管前边缘皮层（PrL）区域与社会行为相关，但调节社交偏好的神经系统仍然未知。该研究使用微型双
左：安装在鼠标头上的 mTPM 示意图。mTPM 透镜的设置由黑色虚线方形表示。 |
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