34、啮齿动物脊髓的体内光学成像：技术进展与应用前景

啮齿动物脊髓的体内光学成像：技术进展与应用前景

1 脊髓成像的标记策略

脊髓成像中，标记策略至关重要。不同的标记方法取决于所使用的启动子和注射部位。例如，通过鞘内注射AAV9可以实现初级传入神经的标记，而向投射神经元靶点注射则能选择性地标记这些神经元。然而，这种方法大多不适用于主要为局部的脊髓背角回路，此时需要将病毒载体直接注射到脊髓中，但这与染料注射存在类似的局限性。而且，病毒载体和子宫内电穿孔只能携带特定大小的构建体，这对可行使用的启动子施加了限制。

同时应用多个标记对于低基线荧光的功能指示剂（如GCaMP）是有利的。添加支持性的结构标记，即使细胞没有显示钙瞬变也能使其可视化，并减少对搜索刺激的依赖。总体而言，这将提供一个更加平衡的脊髓神经元网络视图，减少对某些刺激或反应的偏差，并增加了将响应细胞数量与标记的总细胞数量进行比较的可能性。

2 脊髓体内成像的技术进展

脊髓的体内成像得益于两个关键领域的进展：多光子显微镜的物理/工程学以及用于可视化脊髓选定部分结构和功能的新标记策略。这些领域的进一步发展不断增加了以光学方式探测脊髓的可用工具。以下是一些近期有望对脊髓体内成像产生重大影响的发展：

2.1 显微镜小型化

电子和光学元件的小型化使得能够制造出足够小的显微镜，可由清醒、活动的小鼠携带。这些显微镜的进一步商业化，使专注于疼痛和感觉研究的实验室，即使在光学技术方面经验有限，也能使用它们（例如https://www.inscopix.com/）。虽然这类技术已在大脑研究中广泛应用，但在脊髓研究中的应用还不多，不过初步结果已显示出巨大的潜力。能够从未麻醉动物的脊髓进行记录，有望为疼痛和感觉领域带来重大进展，因为传