Optical detection of brain function: simultaneous imaging of cerebral vascular response, tissue metabolism, and cellular activity in vivo

神经影像学 体内 运动前神经元活动 神经科学 临床前影像学 功能成像 脑血流 钙显像 生物医学工程 荧光寿命成像显微镜 光学相干层析成像 医学 生物 心脏病学 放射科 内科学 荧光 物理 生物技术 量子力学
作者
Congwu Du,Yingtian Pan
出处
期刊:Reviews in The Neurosciences [De Gruyter]
卷期号:22 (6) 被引量:13
标识
DOI:10.1515/rns.2011.053
摘要

It is known that a remaining challenge for functional brain imaging is to distinguish the coupling and decoupling effects among neuronal activity, cerebral metabolism, and vascular hemodynamics, which highlights the need for new tools to enable simultaneous measures of these three properties in vivo. Here, we review current neuroimaging techniques and their prospects and potential limitations for tackling this challenge. We then report a novel dual-wavelength laser speckle imaging (DW-LSI) tool developed in our labs that enables simultaneous imaging of cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume, and tissue hemoglobin oxygenation, which allows us to monitor neurovascular and tissue metabolic activities at high spatiotemporal resolutions over a relatively large field of view. Moreover, we report digital frequency ramping Doppler optical coherence tomography (DFR-OCT) that allows for quantitative 3D imaging of the CBF network in vivo. In parallel, we review calcium imaging techniques to track neuronal activity, including intracellular calcium approach using Rhod2 fluorescence technique that we develop to detect neuronal activity in vivo. We report a new multimodality imaging platform that combines DW-LSI, DFR-OCT, and calcium fluorescence imaging for simultaneous detection of cortical hemodynamics, cerebral metabolism, and neuronal activities of the animal brain in vivo, as well as its integration with microprobes for imaging neuronal function in deep brain regions in vivo. Promising results of in vivo animal brain functional studies suggest the potential of this multimodality approach for future awake animal and behavioral studies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
imp发布了新的文献求助10
刚刚
隐世求开发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
2秒前
苹果惠完成签到,获得积分10
3秒前
wnan_07发布了新的文献求助10
3秒前
hmhu发布了新的文献求助10
4秒前
鹏飞发布了新的文献求助10
5秒前
ZZRZZR发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
11秒前
ghy完成签到 ,获得积分10
12秒前
快乐的纸飞机完成签到 ,获得积分10
13秒前
lan发布了新的文献求助10
16秒前
xinjie发布了新的文献求助10
18秒前
JamesPei应助wengi94采纳,获得10
19秒前
19秒前
晨曦完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
sugar完成签到,获得积分10
23秒前
zhaoxi发布了新的文献求助10
24秒前
杆杆完成签到 ,获得积分10
24秒前
星辰大海应助hellogene采纳,获得10
26秒前
26秒前
晨曦发布了新的文献求助10
26秒前
点墨完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
清爽的水蓝完成签到 ,获得积分10
29秒前
wnan_07完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
今后应助zhaoxi采纳,获得10
31秒前
慕青应助Ann采纳,获得10
32秒前
32秒前
wengi94发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
Asuna发布了新的文献求助10
34秒前
叶落孤城发布了新的文献求助10
34秒前
Mammon完成签到 ,获得积分10
35秒前
852应助鹏飞采纳,获得10
36秒前
colinbar发布了新的文献求助10
37秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Gay and Lesbian Asia 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3759216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3302265
关于积分的说明 10121734
捐赠科研通 3016684
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1656564
邀请新用户注册赠送积分活动 790536
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753886