用细胞分辨率光学研究大脑深部位置的电压，对于理解神经元回路如何处理信息将非常有用。近日，美国斯坦福大学Michael Z. Lin与法国PSL研究大学Stéphane Dieudonné的研究小组合作，开发了能够在清醒行为小鼠中进行超快双光子成像的电压指示蛋白。研究人员报告了ASAP3，这是一种遗传编码的电压指示蛋白，其通过生理电压、亚毫秒级激活动力学和双光子激发下的完全响应性具有51％的荧光变化。研究人员还介绍了一种用于体内千赫兹速率双光子采样的超快局部体积激发（ULoVE）方法，具有更高的稳定性和灵敏度。结合以体细胞为目标的ASAP3变体和ULoVE，研究人员在深处显示了几分钟的峰值和亚阈值事件的单次试验跟踪，这具有亚细胞分辨率，并能够在几天内重复采样。在视觉皮层中，研究人员使用针对性的ASAP3来说明运动引起的细胞类型依赖性亚阈值调节。因此，ASAP3和ULoVE能够在清醒行为期间在位于深处的遗传定义的神经元中高速光学记录电活动。

亮点小结

1、一个基于PCR的电穿孔屏幕产生了一个改进的电压指示器，ASAP3。

2、与其他基于荧光蛋白的传感器相比，ASAP3表现出更大的电压响应。

3、超快局部体积激发(ULoVE)增强随机访问双光子信号。

4、ASAP3和ULoVE报告了大脑深部区域的阈下电位和峰值电位。

Vincent Villette, Mariya Chavarha, Ivan K. Dimov, et al. Ultrafast Two-Photon Imaging of a High-Gain Voltage Indicator in Awake Behaving Mice. Cell, 2019.

DOI: 10.1016/j.cell.2019.11.004

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31225-5