Optophysiological approach to resolve neuronal action potentials with high spatial and temporal resolution in cultured neurons
Notice bibliographique
Résumé
Cell to cell communication in the central nervous system is encoded into transient and local membrane potential changes (ΔVm). Deciphering the rules that govern synaptic transmission and plasticity entails to be able to perform V(m) recordings throughout the entire neuronal arborization. Classical electrophysiology is, in most cases, not able to do so within small and fragile neuronal subcompartments. Thus, optical techniques based on the use of fluorescent voltage-sensitive dyes (VSDs) have been developed. However, reporting spontaneous or small ΔV(m) from neuronal ramifications has been challenging, in part due to the limited sensitivity and phototoxicity of VSD-based optical measurements. Here we demonstrate the use of water soluble VSD, ANNINE-6plus, with laser-scanning microscopy to optically record ΔV(m) in cultured neurons. We show that the sensitivity (>10% of fluorescence change for 100 mV depolarization) and time response (sub millisecond) of the dye allows the robust detection of action potentials (APs) even without averaging, allowing the measurement of spontaneous neuronal firing patterns. In addition, we show that back-propagating APs can be recorded, along distinct dendritic sites and within dendritic spines. Importantly, our approach does not induce any detectable phototoxic effect on cultured neurons. This optophysiological approach provides a simple, minimally invasive, and versatile optical method to measure electrical activity in cultured neurons with high temporal (ms) resolution and high spatial (μm) resolution.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».