一、为什么选择光纤记录？

小鼠大脑内神经元总数约7000万，这些神经元依靠突触相互连接形成神经环路，以传递各类信息，同步调控运动、感知、情绪、学习、记忆、认知等复杂生理功能。动物执行行为时，对应神经元发生激活，脑内神经递质同时完成信号传递。传统在体电生理难以区分特定细胞亚型；而检测神经递质的传统手段（快速循环伏安法FSCV、脑微透析）则面临化学选择性不足、时间分辨率极低的问题。

光纤记录可同时实现两大核心检测：一是借助GCaMP探针记录特定亚型神经元钙活动，二是通过GRAB系列探针捕捉多巴胺（DA）、去甲肾上腺素（NE）等神经递质释放动态。该技术能在活体状态下同步解析细胞活动与神经化学信号，从而阐明目标神经元、神经环路、特定脑区及核团的生理功能。

若课题组自行采购设备、搭建完整实验平台，不仅耗时久、操作门槛高，还需配备专业手术与数据分析人员。因此，我司可提供整套光纤记录技术服务，从病毒构建、动物手术到活体采集、数据分析一站式完成。

二、两大主流检测方案，全流程技术服务支持

（一）光纤钙记录：实时追踪神经元群体激活水平

神经元兴奋会引发胞内游离钙离子浓度快速波动，通过监测神经元钙信号变化，即可判断神经元的激活程度。目前主流检测工具为基因编码钙离子探针GCaMP，由绿色荧光蛋白(GFP)、钙调蛋白(CaM)和平滑肌肌球蛋白轻链激酶片段（M13）三部分组成。GCaMP既可用于转基因小鼠，也能通过病毒转导灵活标记目标脑区特定类型细胞。

图1.GCaMP的结构及构象变化示意图

（McCombs JE, Palmer AE. Methods. 2008）

神经元被激活时，胞内游离钙离子浓度上升；钙离子与CaM的钙结合位点结合后，促使CaM与M13紧密结合，改变CaM-M13复合物整体构象，进而带动cpGFP环状序列结构发生变化，最终增强GFP荧光强度。荧光强度越高，代表钙信号越强，对应神经元激活水平越高。我司可提供多种搭载GCaMP的AAV病毒载体，适配各类细胞特异性标记实验需求。

图2.光纤钙记录模式图

经典科研案例1：社交行为中mPFC抑制性神经元分型记录

图3.小鼠社交行为中内侧前额叶皮层（mPFC）不同亚型抑制性神经元的钙活动特征

（Sun Q, Li X, Li A, et al. iScience. 2020）

经典科研案例2：奖赏条件化学习下DRN/VTA两类神经元同步记录

图4.奖赏性巴甫洛夫条件反射中，小鼠中缝背核（DRN）5-羟色胺能神经元与腹侧被盖区（VTA）多巴胺能神经元呈截然不同的钙活动响应模式

（Zhong W, Li Y, Feng Q, Luo M. J Neurosci. 2017）

（二）神经递质光纤记录：定量递质释放动态

除检测神经元钙活动外，脑科学研究常需解析特定行为范式下目标脑区、核团的神经递质释放动态，如奖赏行为中伏隔核（NAc）DA、特定脑区NE或乙酰胆碱的释放。该检测体系可复用钙记录的实验框架，仅需将钙探针替换为相应的神经递质特异性探针，其余操作流程保持一致。

经典科研案例1：听觉条件反射任务NAc DA释放检测

图5.听觉巴甫洛夫条件反射中不同训练阶段NAc DA释放动态记录

（Sun F, Zeng J, Jing M, et al. Cell. 2018）

经典科研案例2：睡眠-觉醒周期双脑区NE同步监测

图6.睡眠-觉醒周期内小鼠mPFC与下丘脑视前区（POA）NE释放水平监测

（Feng J, Dong H, Lischinsky JE, et al. Neuron. 2024）

三、标准化全套实验服务流程（一站式全包，无需自行搭建平台）

01 病毒靶向注射

脑立体定位仪精准定位目标脑区，注射GCaMP/GRAB系列探针病毒；搭配重组酶系统，实现特定神经元类型的特异标记。

图7.脑立体定位仪及病毒注射操作实拍

02 光纤埋植手术

同一脑区坐标植入直径200～400 μm的光纤陶瓷插芯，完成光信号激发与荧光采集通路搭建。

图8.光纤埋植术后小鼠实拍

03 光纤信号采集

整套光纤记录系统由荧光激发与采集模块组成，可实时采集目标脑区探针的荧光动态信号。

图9.光纤记录系统信号采集软件操作界面

04

专业数据分析

对原始荧光数据进行基线校正、去除运动伪影，输出ΔF/F、Z-score标准化信号，并匹配行为时序完成联动分析。

图10.我司光纤记录系统实物实拍

四、我司光纤记录技术服务核心优势

1.适用场景广泛：覆盖社交、奖赏、睡眠、恐惧、病理模型等主流行为范式，适配皮层、深部核团检测；

2.细胞亚型精准标记：配套全套Cre依赖AAV病毒，可特异性标记DA、5-HT投射神经元，以及PV/SST/VIP等抑制性神经元；

3.长时间稳定活体记录：支持小鼠数天连续监测，系统抗运动干扰，伪影少、数据重复性高；

4.多脑区同步检测：支持双通道/多通道光纤同步记录不同脑区信号，分析脑区间活动关联；

5.一站式完整服务：病毒构建→立体定位手术→光纤埋植→活体采集→数据分析全流程交付，节省课题组设备与人力成本；

6.适配深部脑区微弱信号：高灵敏度光路设计，可稳定采集VTA、DRN、NAc、POA等深部核团微弱荧光信号。

如需开展光纤钙记录、神经递质GRAB探针记录相关实验，欢迎私信咨询实验方案、周期与报价，我们可提供免费定制化实验方案评估！