Pinnacle“一站式"光遺傳學系統為大小鼠光遺傳實驗提供了簡單、直接而高效的解決方案。該系統可以無縫地將光學刺激與腦電肌電采集系統、神經遞質和行為記錄系統相結合，以適用于神經科學領域不同的實驗模型。該系統改進了傳統的對動物腦區進行大面積照射的實驗方法，能夠利用LEDs光源對動物一個或者多個具體腦區進行小面積精準的光學刺激。

系統內置一個光遺傳學的接口模塊，可與Pinnacle的三通道或四通道數據采集系統整合在一起工作，可提供精確的時間和光照刺激。作為系統的關鍵部件，它通過一個電子轉換器（無需另配光學轉換器）驅動安裝在前置放大器上的LED探頭，LED光纖探頭兼容標準的套管放置技術。該系統配備多種不同類型的光纖探頭，有小鼠型探頭、大鼠鎖定套管型探頭、大鼠過盈配合套管型探頭，可提供450nm到660nm不同波長顏色的光照刺激。對于對大腦深層神經活動研究感興趣的實驗者，另有多種深層電極可供選擇。

光遺傳學研究系統的主要優勢：

(1)可配合生物電/神經遞質濃度檢測/視頻行為采集系統，同步進行光遺傳實驗；

(2)多種波長的LED探頭，功率>100mW/mm2；

(3)對LED光纖探頭的電流和脈沖輸出的時間控制非常精確；

(4)不依賴光學轉換器；

(5)多接口：3個數字輸入接口，1個數字輸出接口，另有2個獨立的外部刺激接口。

光刺激影響小鼠的睡眠和腦電

應用領域：

光遺傳刺激技術作為一種*的神經調控手段，在帕金森病、癲癇等腦疾病治療、神經損傷修復，以及神經環路重塑研究中具有巨大的潛在應用價值。傳統的激光刺激器因光纖、體積和重量等因素限制了實驗動物的活動范圍，Pinnacle提供完整的在體、可移動、長期、微負荷光遺傳刺激技術，適用于腦疾病神經功能、神經調控以及藥物治療研究。

系統組成：

1、光遺傳學接口模塊（Optogenetics Interface Module）是系統的核心，它提供可控制的光源，光刺激的持續時間和光強度可以精確控制，可給予連續或周期性光照刺激。

2、數據采集系統 (DCAS) 對采集的信號進行二次放大和過濾，然后輸出至系統軟件進行分析。

3、低扭矩換向器允許小鼠在籠中自由活動。

4、前置放大器（headstages）對信號進行放大和過濾后將無干擾 的信號傳輸至數據采集系統。

5、預制的頭帽（headmounts）減少手術時間，允許精確、可重復的安放電極。

被植入和光纖的小鼠

腦電采集系統與同步視頻采集系統

光纖探頭：

Pinnacle的光遺傳刺激技術采用高性能的LED光源，可提供波長范圍440nm至660nm不同顏色的光，大部分光的傳輸功率為100mW/mm2，使用200um的光纖，外部覆層為 50um。

不同類型的視蛋白具有不同的吸收光譜，通過視蛋白吸收光譜和各探頭的發射光譜，可以確定選擇哪種波長的光纖探頭。

兼容軟件：

1.SIRENIA® SEIZURE PRO

在一個給定時間內，快速識別和分析用戶定義的癲癇事件。腦電和肌電數據自動分析和存儲，系統可定制發表文章用的報告和圖表。

2.SIRENIA® X-Y TRACKING

該軟件可基于現有的數據、閾值或者功率分析創建一個規則， 進行實時產生刺激或其它指令，用于睡眠、癲癇、光遺傳等研究。

3.SIRENIA® FEEDBACK PRO

實時跟蹤動物的的二維運動行為，并記錄行動軌跡?？蛇M行象限或用戶自定義區域的行為軌跡分析，包括：速度、運動軌跡、熱點圖（heat map)、覆蓋能力 （overlay capabilities）。

參考文獻：

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