RWD R820三色多通道光纖記錄系統

RWD R820 Tricolor Multichannel Fiber Photometry System

1. 核心技術原理

光纖光度測量（Fiber Photometry）技術是透過病毒轉染等技術，讓動物腦內表達基因編碼的鈣指示劑（如 GCaMP）或神經遞質探針。當神經元活動時，鈣離子濃度或神經遞質含量發生變化，螢光信號隨之改變。R820 透過光纖捕捉這些微弱的螢光變化，從而反映神經活動。

2. 主要應用場景

R820 的設計使其在以下研究領域具有極高的應用價值：

• 鈣信號與神經遞質檢測：

  • 鈣成像（Calcium Imaging）： 記錄 GCaMP、RCaMP 等指示劑，觀測神經元的放電活動。

  • 神經遞質監測： 配合專用探針（如 dLight），實時監測多巴胺、血清素、谷氨酸等神經遞質的釋放。

• 神經環路功能研究：

  • 研究特定腦區在動物執行特定行為（如恐懼制約、社交、攝食、睡眠）時的活化情況。

  • 探索不同腦區之間的信號傳遞與協同工作機制。

• 神經系統疾病機制探索：

  • 在阿茲海默症、帕金森氏症、憂鬱症或癲癇等疾病模型中，觀察神經活動的異常模式。

  • 評估藥物干預後神經信號的恢復情況。

• 新型螢光傳感器開發：

  • 用於測試和驗證新開發的神經活動光學探針的靈敏度與表現。

3. R820 的關鍵應用優勢

• 三色激發光（410nm, 470nm, 560nm）：

  • 410nm（參照通道）： 用於排除動物運動產生的偽跡（Motion Artifacts）和背景螢光躁聲，確保數據的真實性。

  • 470nm 與 560nm： 可同時記錄綠色螢光（如 GCaMP）和紅色螢光（如 RCaMP），實現雙色同步記錄（例如同時觀察兩種不同類型的神經元，或同時觀察鈣信號與神經遞質）。

• 多通道支持（最高 9 通道）：

  • 支持同時對多隻動物或同一隻動物的多個腦區進行記錄。這對於需要高通量篩選或研究腦區間長程連接的實驗至關重要。

• 高度集成與同步化：

  • 閉環研究（Closed-loop Study）： 配備 4 個輸入與 4 個輸出接口，能輕鬆與**光遺傳學（Optogenetics）**或電生理設備連接，實現「刺激-記錄」的一體化實驗。

  • 行為學同步： 系統可同步記錄動物的行為錄影，並對特定行為事件進行自動標記，方便後續分析神經信號與行為的關聯性。

• 無需編程的一站式分析：

  • 內置軟體涵蓋了從數據採集、去漂移（Bleaching correction）、平滑處理到熱圖（Heat map）和曲線下面積（AUC）計算等全過程，研究者無需具備 MATLAB 或 Python 編程能力即可完成數據分析。

4. 總結

R820 是一套強大的神經環路研究工具，特別適合需要多腦區同步監測、雙色信號對比以及結合光遺傳學刺激的複雜行為學實驗。它將複雜的光學檢測簡化為高度自動化的實驗流程，大幅提升了神經科學實驗的效率與準確性。