3 362
Подписчики
Нет данных24 часа
-17 дней
+130 день
Архив постов
3 362
▪️de Melo Reis, R. A., Freitas, H. R., & de Mello, F. G. (2020). Cell Calcium Imaging as a Reliable Method to Study Neuron-Glial Circuits. Frontiers in neuroscience, 14, 569361. https://doi.org/10.3389/fnins.2020.569361
3 362
▪️Pnevmatikakis E. A. (2019). Analysis pipelines for calcium imaging data. Current opinion in neurobiology, 55, 15–21. https://doi.org/10.1016/j.conb.2018.11.004
3 362
▪️Yang, W., & Yuste, R. (2017). In vivo imaging of neural activity. Nature methods, 14(4), 349–359. https://doi.org/10.1038/nmeth.4230
3 362
▪️Grienberger, C., & Konnerth, A. (2012). Imaging calcium in neurons. Neuron, 73(5), 862–885. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2012.02.011
3 362
▪️تصویر برداری کلسیمی (Calcium imaging)
تصویر برداری کلسیمی (Calcium imaging) روشی است که از آن در تحقیقاتی که برای اندازهگیری وضعیت کلسیم (Ca۲+) سلول، بافت یا هر محیط دیگر استفاده میشود. تکنیکهای تصویر برداری کلسیمی از نشانگرهای کلسیمی استفاده میکنند که میتوانند با تغییر خواص فلورسانسشان به پیوندهای یونهای Ca+۲ پاسخ بدهند.
دو کلاس اصلی از نشانگرهای کلسیمی وجود دارد: نشانگرهای شیمیایی و نشانگرهای کلسیم کدگذاری شده ژنتیکی (GECI). تصویربرداری کلسیمی میتواند به صورت پروب های نوری کلسیم داخل سلولی مورد استفاده قرار گیرد. فعالیت الکتریکی نورون ها همیشه با هجوم یون های Ca+2 همراه است. بنابراین، تصویربرداری از کلسیم می تواند در بررسی فعالیت های عصبی صدها سلول عصبی و امکان تشریح عملکرد مدارهای عصبی مورد استفاده قرار گیرد.
▫️Wikipedia - Calcium imaging
3 362
▪️جریان کلمپ (Current Clamp)
روش جریان کلمپ، بعد از تزریق جریان به سلول از طریق الکترود، پتانسیل غشا را ثبت میکند. بر خلاف روش ولتاژ کلمپ، جایی که پتانسیل غشا در ولتاژی که آزمایش کننده تعیین میکند نگه داشته می شود، در حالت "جریان کلمپ" پتانسیل غشا آزاد است که تغییر کند و تقویت کننده هر ولتاژی که در سلول به صورت خودکار یا به عنوان نتیجه تحریک پدید میآید را ثبت میکند. این روش برای بررسی واکنش سلول در اثر ورود یک جریان الکتریکی به سلول استفاده می شود. اهمیت این مورد در مواردی همچون، درک چگونگی واکنش نورونها به انتقال دهنده های عصبی که موجب باز کردن کانالهای یونی در غشا میشوند، مهم است.
3 362
▪️تکنیک ولتاژ کلمپ (Voltage-Clamp)
تکنیک ولتاژ کلمپ در سال ۱۹۴۹ توسط کنت کول (Kenneth Cole) برای تثبیت ولتاژ غشای نورونها برای اهداف آزمایشی توسعه داده شد. این روش در اوایل دههی ۱۹۵۰ توسط هوجکین و هاکسلی (Hodgkin & Huxley) برای پی بردن به مکانیسم یونی پتانسیل عمل به کار گرفته شد.
ولتاژ کلمپ به آزمایشگر این اجازه را میدهد تا پتانسیل غشا را در سطوح از پیش تعیین شدهای ثابت نگه داشته و از تغییرات جریان غشا که روی پتانسیل آن تأثیر میگذارد، جلوگیری کند. با کنترل پتانسیل غشا، میتوان اثر تغییرات آن را روی رسانایی غشا به تکتک یونها اندازه گرفت.
ولتاژ کلمپ از یک جفت الکترود داخل و خارج سلولی تشکیل میشود؛ از این جفت الکترودها برای اندازهگیری پتانسیل و عبور جریان از غشا استفاده میکنند. با استفاده از یک تقویتکنندهی فیدبک منفی، ولتاژ کلمپ قادر است تا مقدار صحیحی از جریان را از عرض غشا به منظور ثابت نگه داشتن پتانسیل آن در محدودهای از پیش تعیین شده، عبور دهد.
دپلاریزاسیون با باز کردن کانالهای وابسته به ولتاژ دریچهدار، عبور این یونها را از عرض غشا کلید میزند. این تغییر در جریان غشایی پتانسیل غشا را تغییر خواهد داد ولی ولتاژ کلمپ آن را در سطح دلخواه نگه میدارد.
برای اندازهگیری دقیق رابطهی جریان-پتانسیل در غشای سلول، پتانسیل غشا بایستی در عرض کل سطح آکسون یکی شود. این امر با الکترود جریان داخلی با رسانایی بسیار بالا که مقاومت آکسونی را به صفر کاهش میدهد، امکانپذیر میشود.
وقتی کانالهای دریچهدار سدیم در پاسخ به دپلاریزاسیونی جرئی باز شدند، به دلیل شیب الکتروشیمیایی رو به داخل، جریانی از یونهای سدیم به سمت داخل سلول ایجاد خواهد شد. این جریان با افزایش بارهای مثبت در سمت داخل غشا و کاهش آن در طرف خارج، به پیشبرد دپلاریزاسیون کمک میکند.
ولتاژ کلمپ با خروج بار مثبت از سلول و انتقال آن به محلول بیرونی، به طور همزمان با این پروسه مقابله مینماید. با ایجاد جریانی که برابر و مخالف با جریان غشاست، مدار ولتاژ کلمپ به طور خودکار از دست زدن به پتانسیل غشا از آن مقداری که برایش تعیین شده، جلوگیری میکند. در نتیجهی این امر، توزیع بار در دو سوی غشا زیاد تغییر نکرده و اتفاق خاصی برای پتانسیل غشا (Vm) نمیافتد.
پس میتوان گفت، ولتاژ کلمپ یک سیستم فیدبک منفی است. به سیستمی فیدبک منفی میگویند که در آن مقدار خروجی سیستم (در این مورد Vm)، برای آن سیستم ورودی محسوب شود که با مقدار مرجع (سیگنالی که ما اعمال کردهایم) مقایسه میگردد. هر اختلافی بین سیگنال مورد نظر و سیگنال خروجی نوعی “کنترلگر” (در این مورد تقویتکنندهی فیدبک) را فعال مینماید که به طور اتوماتیک آن اختلاف را کم خواهد کرد. بدین ترتیب، پتانسیل واقعی غشا به صورت خودکار دنبالهرو پتانسیل سیگنال ما خواهد بود.
برای مثال، یک جریان رو به داخل سدیم از طریق کانالهای دریچهدار سدیمی را فرض کنید که قاعدتاً پتانسیل غشا را مثبتتر از پتانسیل مورد نظر ما خواهد کرد. این ورودی به تقویتکنندهی فیدبک برابر است با (Vcommand – Vm). تقویتکننده ولتاژ خروجی برابری به وجود میآورد که برابر است با این سیگنال مزاحم ضرب در گین تقویتکننده. بنابراین، هم ولتاژ ورودی و هم ولتاژ خروجی حاصل آن، در سیستم تقویتکننده منفی خواهند بود.
این ولتاژ خروجی منفی، جریان الکترود داخلی را منفی کرده و بار مثبت ایجاد شده درون سلول را از طریق مدار ولتاژ کلمپ خارج مینماید. با جریان حاصله در مدار، مقدار برابری از بار مثبت، توسط الکترود جریان در محلول بیرونی قرار داده میشود.
▫️Wikipedia
