|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Нейрооптогенетика: интеграция новых подходов в оптике и молекулярной генетике для исследований функций мозга и его пластичности. IV. Нейрофотоника: новые оптические методы функциональной диагностики мозгаНИР
- Руководитель НИР: Желтиков А.М.
- Участники НИР: Амитонова Л.В., Воронин А.А., Иванов А.А., Ланин А.А., Митрофанов А.В., Сафронов Н.А., Федотов А.Б., Федотов И.В.
- Подразделение: Международный учебно-научный лазерный центр
- Срок исполнения: 2 сентября 2013 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 13-04-40335
- Номер ЦИТИС: 01201369505
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Лазерная химия, биофизика и биомедицина
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.17.05 Методы и аппаратура в биофизике
- 34.17.53 Прикладная биофизика
-
Ключевые слова:
карс, микроструктурированные волокна, биовизуализация, нейрофотоника, флуоресцентная микроскопия, нелинейно-оптическая микроскопия, волоконные зонды, генерация третьей гармоники, эндоскопия
-
Описание:
Целью настоящего проекта является создание новых стратегий функциональной комплексной визуализации глубоких структур мозга живых бодрствующих животных на базе волоконно-оптических и нелинейно-оптических методов, направленных на исследование нервной системы, ее пластичности, а также различных биохимических процессов, протекающих в нервных клетках различных структур мозга в режиме реального времени с высоким пространственным разрешением.
-
Основные результаты:
В рамках данного научного проекта развиваются оптические методы функциональной визуализации позволят разносторонне и в полной мере проводить исследования пластичности нейронных сетей и сетевых механизмов формирования памяти. Разработана стратегия визуализации глубоких слоев мозга живых бодрствующих животных на базе методов нелинейно-оптической микроскопии. Осуществлена разработка и реализация оптических схем, интегрирующих нелинейно-оптические методы визуализации и фотостимуляции с нейроинтерфейсами и позволяющие проводить исследования на бодрствующих животных. Продемонстрированы методы увеличения глубины визуализации и возможности проводить исследования глубоколежащих структур мозга с помощью данных систем.
- Добавил в систему: Желтиков Алексей Михайлович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 2 сентября 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Нейрооптогенетика: интеграция новых подходов в оптике и молекулярной генетике для исследований функций мозга и его пластичности. IV. Нейрофотоника: новые оптические методы функциональной диагностики мозга |
| Результаты этапа: Разработаны принципиально новые волоконно-оптические нейроинтерфейсы, которые обеспечили возможность регистрации отклика флуоресцентных маркерных белков в глубоких слоях мозга живых свободноподвижных животных с минимальной степенью инвазивности в течение длительного времени (несколько месяцев) С помощью разработанного нейроинтерфейса была реализована уникальная методика долговременных параллельных измерений нейронной активности из нескольких пространственно разнесенных глубоколежащих структур мозга живых свободноподвижных мышей. Эффективность предложенного метода была продемонстрирована на in vivo визуализации геномного отклика нейронов соматосенсорной коры на унилатеральную стимуляцию вибрисс. Эксперименты осуществлялись на живых свободноподвижных трансгенных мышах линии zif-EGFP. | ||
| 2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Нейрооптогенетика: интеграция новых подходов в оптике и молекулярной генетике для исследований функций мозга и его пластичности. IV. Нейрофотоника: новые оптические методы функциональной диагностики мозга |
| Результаты этапа: Получены новые молекулярные и структурные контрасты, регистрируемые при помощи КАРС микроскопии, микроскопии ВКР усиления и генерации оптических гармоник. В ходе выполнения исследований будут показаны возможности исследуемых химически селективных методов по регистрации молекулярных контрастов малых концентраций. Показаны широкие возможности данных методов по in-vivo визуализации структур головного мозга, а также, в сочетании с передовыми молекулярными метками, будет продемонстрирована уникальная функциональная чувствительность ВКР микроскопии, и её фундаментально более высокая точность по сравнению с распространенными на данный момент методами клик химии. Исследованы особенности микроскопии второй и третьей оптической гармоник с применением сверкороткий оптических импульсов ближнего и среднего ИК диапазона. Для всего класса предлагаемых методик нелинейно оптической микроскопии для различных параметров биологических сред исследованы предельные глубины визуализации. | ||
| 3 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Нейрооптогенетика: интеграция новых подходов в оптике и молекулярной генетике для исследований функций мозга и его пластичности. IV. Нейрофотоника: новые оптические методы функциональной диагностики мозга |
| Результаты этапа: Разработаны и реализованы методики эффективного комбинирования различных техник нелинейно-оптической визуализации тканей мозга с высоким пространственным и временным разрешением для получения дополнительной информации о структуре, физических свойствах и активности нервных клеток. Эти методики оптимизированы для визуализации биологических объектов как в скорости визуализации, так и в отношении сигнала к шуму. На основе методики подавления люминесценции показана возможность эффективной регистрация дефектов типа азот-вакансия в живых объектах, таких как клеточные культуры или ткани живого мозга. Оптимизирован способ модуляции подавления люминесценции с точки зрения спектральных характеристик излучения накачки. Исследованы методы хронической долговременной визуализации на базе вживляемых в живое животное небольших отрезков пучков волокон. Исследованы возможности повышения чувствительности безмаркерной эндоскопии за счет применения эффектов когерентного комбинационного рассеяния. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".