來自麻省理工學院麥戈文腦研究所的Ann M. Graybiel團隊在Cell雜志上發表文章。作者通過對健康老齡小鼠和亨廷頓氏病 (HD)小鼠模型在效價辨別學習過程中決策制定的神經生物學分析,揭示了由小白蛋白中間神經元 (PV)調節的紋狀小體回路支持價值導向的辨別學習和參與的能力,并證明這些回路在衰老和HD背景下會受到不同程度的損傷。皮層PV能神經元投射到紋狀體的亞區核小體的興奮性輸入環路在動機學習行為中發揮關鍵作用。
研究人員通過動物實驗模擬出趨避沖突行為:給小鼠兩種不同的聲音刺激,其中一種伴隨著獎勵,舔舐的次數越多,給與的糖水越多;另一種則伴隨著輕微的負向刺激,舔舐的次數越多,燈光越亮。經過一段時間后小鼠逐漸學會了,在聽到第一種聲音刺激時,小鼠學會了多舔舐,它們會得到更多的糖水;在聽到第二種聲音刺激時,光線不會那么亮。
研究人員通過分別向核小體品系小鼠(Mash1(Asc1)-CreER)和基質品系小鼠(Dlx1-CreER)的紋狀體區域注射鈣離子指示劑,發現在上述學習過程中核小體神經元的鈣離子活動明顯高于基質的鈣離子活動。
本實驗共利用TissueGnostics兩種型號系統,對神經領域組織樣本進行全景高分辨成像:
1 對VGLUT1/GFP/PV/MOR1四聯染色、mHTT/GFP/PV三聯染色、GFP/mCherry/MOR1三聯染色的D1/D2-GFP和Mash1/Dlx1鼠系雜交后代樣本,使用TissueFAXS SL Q+系統63X油鏡(1.4NA)進行獲取??傆嫆呙璩^589個組織區域,Z-planes 2628層(Z-stack 25層,步進1μm)
TissueFAXS SL Q+系統擁有高速的高分辨轉盤成像模塊,結合自動化的對焦算法及自動化的高通量玻片加載設備,對樣本進行預覽后獲得目標樣本ROI區域并移除空白區域,再進行高倍物鏡下的全景圖像獲取。TissueFAXS的延伸聚焦功能,允許研究者獲得厚組織樣本的多層擬合圖像。
2與DREADD實驗相關的染色,均使用TissueFAXS PLUS 系統進行圖像獲取。
TissueFAXS PLUS系統可以一次允許放8張標準玻片,或者4張雙倍大小玻片,利用2.5X物鏡對圖像進行全景預覽后,獲得目標ROI(背中央紋狀體)區域,并通過4個通道(DAPI/FITC/CY3/CY5)進行圖像獲取。TissueFAXS系統可以對掃描完的圖像自動進行對焦質量驗證,當驗證結束后轉移到外部儲存器儲存。

Fig.1 激活或抑制核小體神經元活性后小鼠動機學習行為的變化
Fig.2 HD表達GCaMP6m的紋狀體神經元(綠色)中存在突變的亨廷頓蛋白(mHTT)(粉紅色),但CT小鼠中不存在。

Fig.3 (A–C)通過識別GCaMP6m標記(綠色)和PV
puncta(紅色)確定核小體(A)和基質(B)中的Peri-somatic PV puncta(粉紅色)



