Fiber photometry
فائبر فوٹومیٹری ایک کیلشیم امیجنگ تکنیک ہے جو عصبی سرکٹس کا مطالعہ کرنے کے لیے دماغ کے علاقے یا فعال نیٹ ورک کے اندر مخصوص خلیوں کی اقسام سے 'بلک' یا آبادی کی سطح پر کیلشیم (Ca2 +) کی سرگرمی کو حاصل کرتی ہے۔ آبادی کی سطح پر کیلشیم کی سرگرمی کو رویے کے کاموں سے منسلک کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ مقامی سیکھنا، یادداشت کو یاد کرنا اور مقصد کی طرف مبنی طرز عمل۔ اس تکنیک میں زندہ جانوروں کے دماغ میں فائبر آپٹکس کا جراحی سے لگانا شامل ہے۔ محققین کے لیے فوائد یہ ہیں کہ نظری ریشے امپلانٹ کرنے میں آسان، کیلشیم کے دیگر طریقوں کے مقابلے میں کم ناگوار اور کم مہنگے ہوتے ہیں، اور منی اسکوپس کے مقابلے میں جانور پر وزن اور دباؤ کم ہوتا ہے۔ یہ دماغ کے متعدد تعامل والے علاقوں کی امیجنگ اور دیگر نیورو سائنس تکنیکوں کے ساتھ انضمام کی بھی اجازت دیتا ہے۔ فائبر فوٹومیٹری کی حدود کم سیلولر اور مقامی ریزولوشن ہیں، اور یہ حقیقت کہ جانوروں کو محفوظ طریقے سے ایک سخت فائبر بنڈل سے جڑا ہونا چاہیے، جو چوہوں جیسے چھوٹے ممالیہ جانوروں کے فطری رویے کو متاثر کر سکتا ہے۔ تکنیکی وضاحت فائبر فوٹومیٹری جینیاتی طور پر انکوڈ شدہ کیلشیم انڈیکیٹرز (جی ای سی آئی) کے اظہار پر انحصار کرتی ہے، جیسے جی سی اے ایم پی یا آر سی اے ایم پی، جسے سیل مخصوص پروموٹرز جیسے سی اے 2 +/کیلمڈوولین پر منحصر پروٹین کینیس II (سی اے ایم کے آئی آئی) اور ہیومن سناپسن (ایچ سن) کا استعمال کرتے ہوئے مخصوص خلیوں کو نشانہ بنایا جا سکتا ہے جو بالترتیب حوصلہ افزا نیورونل اور پین نیورونل اظہار فراہم کرتے ہیں۔ ان پروموٹروں کو مختلف نیورونل ذیلی اقسام کے ساتھ ساتھ غیر نیورونل خلیوں کو نشانہ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو گلیل فائبرلیری ایسڈک پروٹین (جی ایف اے پی) پروموٹر کا استعمال کرتے ہوئے کیلشیم کی حرکیات، جیسے ایسٹروسائٹس کی نمائش کرتے ہیں۔ نیوران اور ایسٹروسائٹس دونوں میں، عمل کی صلاحیت کی شکل میں سیلولر سرگرمی، نیورو ٹرانسمیٹرز کا ایکسوائٹوسس، سنپیٹک پلاسٹکٹی اور جین ٹرانسکرپشن میں تبدیلیاں Ca2 + آئنوں کی آمد سے منسلک ہوتی ہیں۔ خلیے کے اندر کیلشیم کی سطح میں ان سرگرمی پر منحصر تبدیلیوں کی نگرانی خلیے میں جی ای سی آئی متعارف کروا کر کی جا سکتی ہے۔ آئنوں کی اس آمد کے بعد، جی ای سی آئی سی اے 2 + بائنڈنگ پر فلوروس کرتے ہیں اور فلوروسینس میں تبدیلی متناسب طور پر انٹرا سیلولر کیلشیم کی تبدیلیوں سے مطابقت رکھتی ہے۔ فائبر فوٹومیٹری (اور ویوو امیجنگ کے دوسرے طریقے میں) کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا کیلشیم اشارے جی سی اے ایم پی 6 ہے، حالانکہ اضافی جی ای سی آئی کو منفرد فلوروسینس سپیکٹرا، حرکیات، سگنل سے شور کے تناسب اور کیلشیم حساسیت کے ساتھ تیار کیا جاتا رہتا ہے۔ ان اشارے کا اظہار دماغ میں دو اہم طریقوں سے کیا جا سکتا ہے: وائرل اظہار اور ماؤس کی ٹرانسجینک لائنیں۔ حال ہی میں، اشارے کی ایک بڑھتی ہوئی فہرست سامنے آئی ہے جو مختلف کیمیائی اشاروں کی پیمائش کے لیے دستیاب ہو گئی ہے، جیسے ڈوپامائن سگنلنگ کو ریکارڈ کرنے کے لیے ڈی لائٹ، یا مثال کے طور پر اوریکسن کو ریکارڈ کرنے کے لیے آکس لائٹ۔ جی سی اے ایم پی، آر سی اے ایم پی، ڈی لائٹ اور دیگر اشارے زیادہ سے زیادہ طول موج پر روشنی کے ذریعہ پرجوش ہوتے ہیں اور بدلے میں اپنی روشنی کا اخراج کرتے ہیں، جس سے کیلشیم یا نیورو ٹرانسمیٹر کی حرکیات کو وقت کے ساتھ ریکارڈ کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ فائبر فوٹومیٹری کے نظام کو روشنی کی عین مطابق محرک طول موج فراہم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے جو کیلشیم کے لیے مخصوص ہیں (جیسے۔ جی سی اے ایم پی) یا نیورو ٹرانسمیٹر انڈیکیٹر (جیسے۔ ڈی لائٹ)۔ یہ روشنی آپٹیکل فائبر سے نیچے فائبر آپٹک تک جاتی ہے جو دماغ کے علاقے یا دلچسپی کے علاقوں میں لگائی جاتی ہے۔ کیلشیم کا اشارہ یہ ہے کہ سیل کی قسم کے مخصوص انداز میں اس روشنی سے پرجوش ہوتا ہے اور اس کے نتیجے میں، اپنا سگنل خارج کرتا ہے جو اسی فائبر کے ذریعے واپس سفر کرتا ہے۔ یہ جمع شدہ اخراج کے اشارے ایک ڈائکروک آئینے کے ذریعے سپیکٹرم طور پر الگ کیے جاتے ہیں، ایک فلٹر سے گزرتے ہیں اور فوٹو ڈیٹیکٹر، سائنسی کیمرے، یا پی ایم ٹی پر مرکوز ہوتے ہیں۔ جمع شدہ سگنل ابتدائی بیس لائن (F) کے مقابلے میں فلوروسینس (ΔF) میں تبدیلی کی نمائندگی کرتا ہے۔ بدلے میں، محققین ایک سگنل کا مشاہدہ کر سکتے ہیں جو کیلشیم ٹرانزینٹس (δF/F) سے مطابقت رکھتا ہے۔ اس ٹائم سیریز کے ڈیٹا کا تجزیہ مختلف قسم کی اوپن سورس پائپ لائنز، جیسے پی ایم اے ٹی، پائ فوٹومیٹری اور جی یو پی پی کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ آئسوسبیسٹک سگنلز کیلشیم سے آزاد سگنلز ہیں (یعنی۔ تقریبا 405-415 nm) جو کیلشیم پر منحصر طول موج (یعنی۔ جی سی اے ایم پی کے لیے 470 این ایم)۔ کیونکہ جی سی اے ایم پی کی دو حالتیں ہیں، سی اے 2 + باؤنڈ اور غیر باؤنڈ، دونوں پروٹین کی تشکیل میں منفرد جوش اور اخراج سپیکٹر ہوتا ہے۔ محرک کی طول موج جس پر جی سی اے ایم پی کا Ca2 + کے ساتھ اور اس کے بغیر یکساں جذب ہوتا ہے وہ آئسوسبیسٹک ہے اور کیلشیم سے آزاد فلوروسینس بیس لائن کا تعین کرتا ہے۔ جانوروں کی حرکت اور ٹشو آٹو فلوروسینس اس کیلشیم سے آزاد سگنل میں جھلکتے ہیں اور فلوروسینس میں حقیقی تبدیلی کو ظاہر کرنے کے لیے گھٹا یا ریگرس کیا جا سکتا ہے۔ جینیاتی طور پر انکوڈ شدہ کیلشیم اشارے (جی ای سی آئی) جینیاتی طور پر انکوڈ شدہ کیلشیم اشارے کیا ہیں؟ جینیاتی طور پر انکوڈ شدہ کیلشیم اشارے (جی ای سی آئی) کا بہترین اظہار دو طریقوں سے کیا جا سکتا ہے: اڈینو سے وابستہ وائرل ویکٹر اور ٹرانسجینک چوہوں کی لکیریں۔ وائرل انجکشن میں دلچسپی کے دماغ کے علاقے میں جی ای سی آئی انفیوژن کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس وائرس کو سیل کی مخصوص اقسام کو متاثر کرنے کے لیے سی اے ایم کے آئی آئی اور جی ایف اے پی جیسے سیل کے مخصوص پروموٹروں کے استعمال کے ذریعے بالترتیب ایکسائٹیٹری نیوران اور ایسٹروسائٹس کو نشانہ بنایا جا سکتا ہے۔ یہ عصبی سرگرمی کو ایک امپلانٹڈ آپٹیکل فائبر کے ذریعے نیوران یا گلیل خلیوں کی جینیاتی طور پر متعین ذیلی آبادی سے ریکارڈ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ وائرل اظہار کے لیے دماغ میں زیادہ سے زیادہ اظہار حاصل کرنے کے لیے ڈائلیوشن کے ٹائٹریشن کی ضرورت ہوتی ہے، جو بعض تجربات کے لیے ٹرانسجینک چوہوں کی لکیروں کو استعمال کرنے کے بجائے ضروری ہو سکتا ہے۔ جی ای سی آئی کا اظہار ٹرانسجینک لائنوں کے استعمال کے ذریعے بھی کیا جا سکتا ہے جو پورے دماغ میں ہر جگہ اظہار کی اجازت دیتی ہیں۔ چوہے یا چوہے کے تناؤ پر منحصر ہے، اظہار دماغ کے مختلف علاقوں میں مختلف ہو سکتا ہے، جس سے ریکارڈنگ کے دوران ممکنہ چیلنجز پیدا ہو سکتے ہیں۔ جی سی اے ایم پی کیا ہے؟ جی سی اے ایم پی جینیاتی طور پر انکوڈ شدہ کیلشیم انڈیکیٹر (جی ای سی آئی) ہے جو عام طور پر متعدد امیجنگ طریقوں میں استعمال ہوتا ہے۔ جب اشارے کیلشیم آئن (Ca2 +) سے منسلک ہوتا ہے تو GCaMP فلوروسینس خارج کرتا ہے۔ یہ کیلشیم سگنل براہ راست عصبی ردعمل کے نمونوں، نیورو ٹرانسمیٹر کی رہائی، اور جھلی کی حوصلہ افزائی سے منسلک ہے۔ جی سی اے ایم پی اور اس کے آئسوسبیسٹک سگنل کے لیے محرک طول موج بالترتیب تقریبا 470 این ایم اور 415 این ایم (نیلے) ہیں۔ مقصد یہ ہے کہ اشارے کے زیادہ سے زیادہ جذب اور آئسوسبیسٹک پوائنٹس کی تصویر کشی کی جائے۔ جی سی اے ایم پی کا آئسوسبیسٹک پوائنٹ کیلشیم سے آزاد سگنل ہے، تقریبا 405-415 این ایم۔ اس کا تعین جی سی اے ایم پی کی بنیاد پر کیا جاتا ہے جس کی دو فعال حالتیں ہوتی ہیں، جو کیلشیم آئنوں سے منسلک اور غیر پابند ہوتی ہیں۔ ان دونوں ریاستوں میں منفرد پروٹین ایکسائٹیشن اور ایمیشن سپیکٹر ہے۔ حوصلہ افزائی کی طول موج جہاں ان دونوں پروٹین کی حالتوں میں ایک جیسی جذب ہوتی ہے وہ آئسوسبیسٹک پوائنٹ ہے اور بیس لائن فلوروسینس کا تعین کرتا ہے۔ حرکت اور آٹوفلوریسنس اس کیلشیم سے آزاد سگنل میں جھلکتے ہیں اور رویے کے کام یا تجرباتی ہیرا پھیری کے دوران سیلولر فلوروسینس میں حقیقی تبدیلی کو ظاہر کرنے کے لیے گھٹا یا ریگرس کیا جا سکتا ہے۔ جی سی اے ایم پی کی اخراج طول موج تقریبا 525 این ایم (سبز) ہے، جس کا تجزیہ کیا جا سکتا ہے اور رویے کے کاموں کے دوران وقت کے ساتھ مربوط کیا جا سکتا ہے۔ متعدد خلیوں کی اقسام میں بیک وقت کیلشیم کی حرکیات کا مشاہدہ کرنے کے لیے، محققین نے دماغ کے ایک ہی علاقے میں دو یا زیادہ جی ای سی آئی کو ملایا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک تحقیقی گروپ نے سبز اور سرخ جی ای سی آئی، جی سی اے ایم پی 6 ایف اور جے آر جی ای سی او 1 اے سے فلوروسینس ریکارڈ کیا، جو آزادانہ طور پر برتاؤ کرنے والے چوہوں میں سٹریٹل براہ راست اور بالواسطہ راستے والے سپینی پروجیکشن نیوران میں مختلف طور پر ظاہر کیے گئے تھے۔ ایک ہی دماغ کے علاقے میں متعدد جی ای سی آئی کا اظہار صرف نیوران کے دو سیٹوں میں نہیں کیا جا سکتا، جیسا کہ پچھلے مطالعے میں دکھایا گیا ہے۔ بلک کیلشیم کی یہ بیک وقت ریکارڈنگ متعدد خلیوں کی اقسام، جیسے نیوران اور ایسٹروسائٹس کے ساتھ بھی کی جا سکتی ہیں۔ یہ خلیے کی اقسام منفرد پروموٹروں کا اظہار کرتی ہیں، جیسے کہ جی ایف اے پی اور ایچ سین، اور جی ای سی آئی کو خاص طور پر اس طرح نشانہ بنایا جا سکتا ہے۔ ایک اور تحقیقی گروپ نے ایسٹروسائٹ اور نیوران مخصوص پروموٹروں کا استعمال کرتے ہوئے کامیاب دوہری رنگ کے فائبر فوٹومیٹری کا مظاہرہ کیا جبکہ چوہوں نے آزادانہ طور پر ایک ورکنگ میموری ٹاسک (ٹی میز) انجام دیا۔ آلات فائبر فوٹومیٹری کا مقصد دماغ کے دلچسپی کے علاقے میں خلیوں کی مخصوص آبادی سے بلک کیلشیم سگنل کو درست طریقے سے پہنچانا، نکالنا اور ریکارڈ کرنا ہے۔ سگنل تک رسائی حاصل کرنے کے لیے، جی ای سی آئی کے اظہار کی جگہ پر آپٹیکل کینولا/فائبر کو جراحی سے لگایا جانا چاہیے۔ یہ آپٹیکل فائبر صرف آبادی کی سطح کے کیلشیم سگنل کو جمع کر سکتا ہے، انفرادی سیل سرگرمی کو نہیں۔ مزید برآں، نظری ریشے گہرے اور اتلی دونوں دماغ کے ڈھانچوں سے ریکارڈنگ کی اجازت دیتے ہیں، اور جی آر آئی این لینس یا کورٹیکل ونڈوز کے برعکس ٹشو کے نقصان کو کم کرتے ہیں۔ جی سی اے ایم پی میں بالترتیب تقریبا 470 این ایم اور 530 این ایم پر مخصوص محرک اور اخراج سپیکٹر ہے۔ جی ای سی آئی کو پرجوش کرنے کے لیے ضروری کم آپٹیکل پاور کی وجہ سے ایل ای ڈی لائٹ کے ذرائع سب سے زیادہ منتخب کیے جانے والے ذرائع میں سے ہیں۔ دماغ سے امیجنگ ڈیوائس تک دو طرفہ طور پر محرک اور اخراج کے اشاروں کی مناسب ترسیل کو ڈائکروک آئینے اور محرک/اخراج فلٹرز کے ذریعے مربوط کیا جاتا ہے۔ امیجنگ ڈیوائسز کی تین مختلف قسمیں ہیں: فوٹو ڈیٹیکٹرز، فوٹو ملٹی پلیئر ٹیوبز (پی ایم ٹیز) اور سائنسی کیمرے۔ دماغ کے ایک ہی علاقے سے سگنل جمع کرتے وقت، فوٹو ڈیٹیکٹر یا پی ایم ٹی کا استعمال ان کے تیز حصول اور کم سگنل سے شور کے تناسب (ایس این آر) کی وجہ سے عام ہے۔ متبادل طور پر، دماغ کے متعدد علاقوں سے جمع کرتے وقت، سائنسی کیمرے یا متعدد فوٹو ڈیٹیکٹر یا پی ایم ٹی استعمال کیے جانے چاہئیں۔ مجموعی طور پر، یہ نظام آپٹیکل کینولا، لائٹ سورس اور امیجنگ ڈیوائس کے درمیان جوڑنے کی اجازت دیتا ہے۔ جی ای سی آئی کو عین مطابق روشنی کی ترسیل آپٹیکل کینولا/فائبر کے ذریعے فعال کی جاتی ہے اور ریکارڈنگ کے دوران امیجنگ ڈیوائس کے ذریعے اخراج سگنل جمع کیا جاتا ہے۔ تجارتی طور پر دستیاب فائبر فوٹومیٹری سسٹم کی کچھ مثالوں میں نیوروفوٹومیٹرکس، انسکوپیکس اور مائیٹیکس بائیو شامل ہیں۔ فوائد اور حدود تمام سائنسی طریقوں کے تحفظات ہوتے ہیں جن کو استعمال کرنے سے پہلے مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ کیلشیم امیجنگ کے لیے دیگر تکنیکوں کے مقابلے میں فائبر فوٹومیٹری کے بہت سے فوائد ہیں، لیکن یہ حدود کے ساتھ آتا ہے۔ فوائد لیبارٹریوں میں ایسے افراد کے لیے جو کیلشیم امیجنگ کو اپنے تجربات میں ضم کرنا چاہتے ہیں لیکن ابھی تک ایسا کرنے کے لیے مالی یا تکنیکی حالات نہیں ہیں، فائبر فوٹومیٹری داخلے کی ایک کم رکاوٹ ہے۔ آپٹیکل فائبر امپلانٹ کرنے میں آسان ہوتے ہیں، کم حملہ آور ہوتے ہیں اور کیلشیم کے دیگر طریقوں جیسے ایک یا دو فوٹون امیجنگ کے مقابلے میں زیادہ سستے ہوتے ہیں۔ یہ طول البلد رویے کے نمونوں کے لیے اچھا ہے کیونکہ منی اسکوپس کے مقابلے میں جانور پر وزن اور دباؤ کم ہوتا ہے۔ یہ دوسرے طریقوں کے مقابلے میں جانوروں کی نقل و حرکت کو نمایاں طور پر کم محدود کرتا ہے، جس سے چوہوں کے بڑے ماڈلز میں زیادہ آزادانہ طور پر حرکت کرنے والے، فطری طرز عمل کی اجازت ملتی ہے۔ یہ ایک ورسٹائل تکنیک ہے، جو دماغ کے متعدد تعامل والے علاقوں کی امیجنگ اور آپٹوجینیٹکس، الیکٹرو فزیولوجی اور سسٹم کی سطح کی نیورو سائنس کی مزید تکنیکوں کے ساتھ انضمام کی اجازت دیتی ہے۔ حال ہی میں، اس تکنیک کو نیورو ٹرانسمیٹر سرگرمی یا پی ایچ تبدیلیوں کے لیے دیگر فلوروسینٹ اشارے کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے۔ حدود تجربات کی منصوبہ بندی کرتے وقت فائبر فوٹومیٹری کی بڑی حد پر غور کرنا ضروری ہے: کم سیلولر اور مقامی ریزولوشن۔ آپٹیکل ریزولوشن کی اس کمی کو کسی فیلڈ آف ویو کے اندر سرگرمی کے مجموعے سے منسوب کیا جا سکتا ہے، جو صرف فلوروسینٹ سگنل میں 'بلک' تبدیلیوں کی اجازت دیتا ہے۔ اگرچہ آپٹیکل کینولا کا سائز کیلشیم امیجنگ کے دیگر طریقوں، جیسے کہ ایک اور دو فوٹون مائکروسکوپی میں استعمال ہونے والی ٹیکنالوجی سے بہت چھوٹا ہوتا ہے، لیکن جانوروں کو محفوظ طریقے سے فائبر کے سخت بنڈل سے جڑا ہونا چاہیے۔ یہ قدرتی رویے اور چھوٹے ممالیہ جانوروں، جیسے چوہوں کو محدود کر سکتا ہے۔ دیگر طریقوں کے ساتھ انضمام آپٹوجینیٹکس اور ڈریڈز فائبر فوٹومیٹری کو سیلولر ہیرا پھیری کے ساتھ مربوط کیا جا سکتا ہے تاکہ اعصابی سرگرمی اور رویے کے درمیان ایک وجہ سے تعلق قائم کیا جا سکے۔ دماغ میں متعین خلیوں کی اقسام اور تخمینوں کی ٹارگیٹڈ ماڈیولیشن کو آپٹوجینیٹکس یا ڈیزائنر ریسیپٹرز کا استعمال کرتے ہوئے مکمل کیا جا سکتا ہے جو خصوصی طور پر ڈیزائنر ڈرگس (ڈی آر ای اے ڈی ڈی) کے ذریعے فعال ہوتے ہیں۔ طریقہ کار کا انتخاب دیگر عوامل کے علاوہ تجرباتی ڈیزائن کے لیے ضروری عارضی درستگی کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔ آپٹوجینیٹکس اعلی عارضی درستگی کے ساتھ ایک مخصوص خلیے کی قسم میں ہیرا پھیری کی اجازت دیتا ہے۔ ڈریڈز میں لگینڈ کے فارماکوکینٹکس کی وجہ سے بہت کم عارضی درستگی ہوتی ہے، جیسے کلوزاپین-این-آکسائیڈ (سی این او) یا ڈیسکلوروکلوزاپین (ڈی سی زیڈ)۔ یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ بیک وقت آپٹیکل ریڈ آؤٹ اور آپٹوجنیٹک ہیرا پھیری کئی ممکنہ مسائل کے ساتھ آتی ہے جن پر ذیل میں تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ ویوو الیکٹرو فزیولوجی میں مزید برآں، فائبر فوٹومیٹری کو ایک ہی جانور کے اندر ویوو الیکٹرو فزیولوجی کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے۔ جب مل کر، الیکٹرو فزیولوجیکل ریکارڈنگ اور کیلشیم امیجنگ کے اس امتزاج کو آزادانہ طور پر برتاؤ کرنے والے جانوروں کے ماڈلز میں نیورونل ایکشن پوٹینشلز کی اعلی عارضی درستگی کے ساتھ سیل قسم کی مخصوص سرگرمی کا مشاہدہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ممکنہ مسائل اور حل ایک ہی نیوران میں آپٹوجینیٹک تحقیقات اور کیلشیم کے اشارے کی فراہمی اور اظہار مسائل پیدا کر سکتے ہیں۔ کیلشیم کے اشارے اور ہیرا پھیری کے چینلز میں اوور لیپنگ ایکسائٹیشن سپیکٹرم ہو سکتے ہیں، جیسے کہ جی سی اے ایم پی اور چینل روڈاپسن (سی ایچ آر 2)، جن دونوں میں تقریبا 470 این ایم پر ایکسائٹیشن کی چوٹی طول موج ہوتی ہے۔ کیلشیم اشارے کی حوصلہ افزائی ممکنہ طور پر آپٹوجینیٹک لائٹ حساس آئن چینل کو چالو کر سکتی ہے۔ کیلشیم سگنل میں ناپی گئی تبدیلی کو آسانی سے کیلشیم میں ہونے والی حقیقی تبدیلیوں یا آپٹوجنیٹک-انڈیوسڈ سگنل سے منسوب نہیں کیا جا سکتا۔ اس مسئلے کے حل میں اشارے کا مجموعہ شامل ہے جس میں آپ کے آپٹوجنیٹک تحقیقات یا کیلشیم اشارے کے ساتھ غیر اوور لیپنگ ایکسائٹیشن سپیکٹرم ہے۔ کیلشیم کے اشارے (جی سی اے ایم پی، آر سی اے ایم پی) اور ایکسائٹیشن کے لیے آپٹوجینیٹک تحقیقات (سی ایچ آر 2، کرمسن) اور روک تھام (ای این پی ایچ آر، آرچ، جبڑے) اس کے لیے اختیارات ہیں۔ کیلشیم امیجنگ کے دیگر طریقے منی اسکوپس اور سنگل فوٹون امیجنگ منی اسکوپس سر پر نصب، چھوٹے خوردبین ہیں جو آزادانہ طور پر برتاؤ کرنے والے چوہوں اور چوہوں میں اعصابی سرگرمی کی بڑی آبادی کی امیجنگ کی اجازت دیتے ہیں۔ یہ ان کے چھوٹے سائز کی وجہ سے ممکن ہے، کیونکہ وہ اتنے ہلکے ہوتے ہیں کہ چوہے یا چوہے کے رویے میں بہت زیادہ مداخلت کیے بغیر آسانی سے لے جا سکتے ہیں۔ محققین منی اسکوپس کو امپلانٹڈ گریڈینٹ-ریفریکٹیو-انڈیکس (جی آر آئی این) لینس یا کورٹیکل ونڈوز کے ساتھ جوڑتے ہیں جو دماغ کی گہری اور سطحی امیجنگ کو قابل بناتے ہیں۔ یہ طریقہ ایک ہی جانور کے اندر سینکڑوں جینیاتی اور مقامی طور پر متعین خلیوں کی سرگرمی کی نگرانی کے لیے مثالی ہے۔ فائبر فوٹومیٹری کے مقابلے میں، منی اسکوپس اعلی سیلولر ریزولوشن کے ساتھ امیجنگ کی اجازت دیتے ہیں، انفرادی نیوران اور غیر نیورونل خلیوں کے اندر کیلشیم میں ہونے والی تبدیلیوں کا پتہ لگاتے ہیں۔ مزید برآں، یہ طریقہ وقت کے ساتھ بار بار امیجنگ کو قابل بناتا ہے تاکہ 'صحت مند' سے روگیاتی حالتوں میں منتقلی یا رویے کے دوران ہونے والی تبدیلیوں کا تجزیہ کیا جا سکے۔ تاہم، امیجنگ کے اس طریقہ کار میں کم حساسیت اور زیادہ شور ہوتا ہے، جو دو فوٹون جیسے دیگر ملٹی فوٹون طریقوں کے مقابلے میں کم ریزولوشن والی امیجنگ پیدا کرتا ہے۔ یہ چھوٹے خوردبین دور سرخ منتقل شدہ اشارے کا پتہ لگانے کی صلاحیت میں محدود ہیں جو یہاں آپٹوجینیٹکس اور کیلشیم امیجنگ کے امتزاج کے لیے ضروری ہوں گے، جیسا کہ اوپر بحث کی گئی ہے۔ دو فوٹون امیجنگ دو فوٹون امیجنگ ایک اور کیلشیم امیجنگ طریقہ ہے جو سیلولر جی ای سی آئی حرکیات میں اتار چڑھاؤ کو ریکارڈ کرتا ہے۔ یہ دماغ کی سطح کے نیچے 600-700 مائکرون تک انتہائی ہلکے بکھرے ہوئے دماغی بافتوں میں گھسنے کا ایک طریقہ فراہم کرتا ہے۔ دیگر تکنیکوں کے مقابلے میں، دو فوٹون اعلی سیلولر اور ذیلی سیلولر مقامی ریزولوشن پیش کرتے ہیں، جیسے کہ ڈینڈرائٹس اور ایکسونل بوٹن کے اندر، ایک اچھی طرح سے طے شدہ فوکل طیارہ کے اندر۔ تاہم، آپٹیکل کینولا یا مائیکرو اینڈوسکوپ کی مدد کے بغیر، یہ طریقہ دماغ کے زیادہ سطحی علاقوں تک محدود ہے۔ اس قسم کی امیجنگ کے لیے یہ بھی ضروری ہے کہ جانور سر سیدھا رکھیں، کچھ پیچیدہ طرز عمل کے کاموں کے لیے ضروری فطری طرز عمل کو محدود کریں۔ حوالہ جات ویکیپیڈیا اسٹوڈنٹ پروگرام کیلشیم امیجنگ نیورو سائنس