1 在探究神经性疾病时，为什么除了神经信息以外，科学家们还希望获得血管血流分布的相关变化？
大脑各个方面的活动，包括神经元和非神经元活动都会以氧和葡萄糖的形式消耗高能量，但大脑的能量储存能力比较低。氧和葡萄糖的需求会随着大脑活动的变化而不断变化。这些不断变化的氧和葡萄糖的需求，是如何控制血流分布的？疾病状态下又是如何影响这种分布的呢？Inscopix团队开发了新应用来帮助科学家们解决这些问题。
2 应用背景
神经元活动和血管反应之间的相互作用对于维持大脑稳态至关重要。神经血管耦合是神经元活动后脑血流 (CBF) 局部变化的过程，可确保及时为大脑的活动区域提供充足的氧气、葡萄糖和底物。中风、肿瘤、高血压、血管认知障碍和痴呆 (VCID)以及阿尔茨海默病等病理状况会破坏影响大脑功能的复杂过程。然而，这种破坏是如何发生的，其复杂性仍然难以捉摸。
为了深入了解神经元活动和血管之间的协同相互作用，有必要精确测量神经元活动和脑血管血流之间的空间和时间关系。现有技术虽然结合提供了关于神经血管生理学的关键见解， 但是在对于血管系统如何满足不断变化的氧气和葡萄糖的需求的理解上，现有技术无法解释这样的问题。Inscopix的双色nVue系统的神经血管耦合技术能很好的帮助解释这个问题。
Inscopix的双色nVue 系统提供给研究人员同时定量测量动物在自由行为期间神经元活动和脑血流的变化——从而能够更深入地了解在自由行为过程中，健康和患病大脑的神经血管耦合变化。此项研究的展开将会为神经血管耦合和功能神经网络数据从动物模型转化到人类研究提供基础数据。
3 神经元活动与血管血流动力学显著相关
4 实验流程
5 安非他命引起的血管血流和神经元活动的变化
背侧纹状体的神经元和血流同时成像
使用Inscopix Blood Flow分析软件进行成像
A 小鼠背侧纹状体中的中型树突棘神经元成像
B 罗丹明葡聚糖标记的血管成像
C
D
图 ：A. 顶部：使用 Inscopix CNMFe 识别 MSN 的细胞图，并叠加到参照状态和安非他命条件时的空间带通滤波最大投影图像上。底部：突出显示的神经元的信号波形。
B. 顶部：标记ROI的血管图并使用 Blood Flow版本 进行分析，并叠加在参照状态和安非他命条件时的空间带通滤波最大投影图像上。底部：在参照状态和苯丙胺条件下血管直径变化的各个时间过程。
C. 数据突出显示，与对照组相比，安非他命的血管直径发生了显着变化（n = 12 根来自 n=2 苯丙胺小鼠的血管；n= 6 根来自 n=1 对照小鼠的血管）双向方差分析，P 值 <0.0001。数据是平均值±SEM。
D. 显示安非他命导致血管直径相对于基线显着增加（配对 t 检验，P 值 = 0.0013，n= 12 只来自 n=2 动物的血管）。
6 结论
了解神经血管耦合的复杂过程对于解码大脑在健康和疾病状态下的运作方式至关重要。Inscopix nVue 系统适用于同时对自由活动动物的神经元和血流变化进行精准成像。这为基础神经科学和转化神经科学领域在清醒动物模型中利用皮层和大脑深部区域的血管动力学研究功能环路数据开辟了新途径。
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滔博生物-Inscopix自由活动超微显微成像系统，Bruker多光子显微镜，功能神经外科电生理平台，动物行为系统（自身给药、条件恐惧、斯金纳、睡眠剥夺、经典迷宫等），PiezoSleep无创睡眠检测系统，NeuroNexus神经电极，电生理信号采集系统，膜片钳系统，单细胞和组织显微采集系统等是科学研究所必备且不可替代的基础仪器之一。
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