Tagok: Dr. Katona Gergely, Dr. Juhász Gábor, Dr. Pálfi Dénes, Mezriczky Zsolt, Mihály Anna
Egyedi sejtek és neuronális hálózatok szintjén történő aktivitás vizsgálat valós idejű 3 dimenziós kétfoton mikroszkópiai eljárásokkal. Ahhoz, hogy megértsük az agy funkcionális működését olyan új képalkotó eljárások használata szükséges, mint a tetszőleges hozzáférésű (random access) 3D kétfoton mikroszkópia, amely az idegsejt szóma és nyúlványhálózatának szimultán valós idejű mérésére képes.
A saját fejlesztésű 3D AO szkennelési technikánk 6-9 nagyságrendnyi növekedést tett lehetővé a mérési sebességben és a jel-zaj viszonyban, azonban megoldandó problémák továbbra is fennállnak: az éber állat mozgásából származó mozgási-műtermékek, melyek fluoreszcens adat vesztéshez vezetnek. Olyan új fluoreszcens képalkotó eljárást fejlesztettünk ki ennek mérséklésére, ahol minden szkennelési pontot kiszélesítettünk 3D vonalakra vagy felszín, illetve térfogati elemekre, megőrizve a szükséges fluoreszcens információt az off-line mozgás korrekciós eljárásokhoz. Új metodikánk hatásosan kiküszöböli az in vivo mozgási műtermék okozta hibákat, és így lehetővé vált a gyors 3D mérések kivitelezése 3D-ben elhelyezett vonalakkal több mint 100 dendrit tüske mérésére, több mint 100 szóma mérésére négyzetekkel vagy kockákkal, illetve tüskés dendritek mérésére teljes térfogatukban és részletes felszíni struktúrákkal, mozgó, viselkedő állatokban.
Az új kétfoton technológiát piramissejtek és interneuronok aktivitásának vizsgálatára használjuk mozgó, viselkedő állatokban. Méréseinkkel a jutalmazás és büntetés kontextusán keresztül az agy szerteágazó, eddig ismeretlen jelrendszereit tárjuk fel, mely az egész neokortexen és hippokampuszon keresztül aktiválja a tanulási folyamatokat.
