L'un des principaux défis dans la compréhension du système nerveux central est de mesurer la dynamique du réseau des assemblées de neurones, tout en préservant le rôle informatique des neurones individuels. Cependant, les techniques actuelles ne permettent pas d'atteindre cet objectif. Dans ce travail, nous avons combiné les avantages de la génération de seconde harmonique (SHG) avec un schéma d'excitation à accès aléatoire (RA) pour réaliser un nouveau microscope (RASH) capable d'enregistrer optiquement des événements rapides de potentiel membranaire se produisant dans un large champ de vision.

Le microscope RASH, en combinaison avec le chargement en vrac du tissu avec le colorant FM4-64, a été utilisé pour enregistrer simultanément l'activité électrique de groupes de cellules de Purkinje dans des tranches aiguës de cervelet. Des pointes complexes, synchrones et asynchrones, ont été enregistrées optiquement et simultanément dans une population donnée de neurones. L'activité électrique spontanée a également été surveillée simultanément dans des paires de neurones, où les potentiels d'action ont été enregistrés sans moyenne entre les essais. Ces résultats montrent la force de cette technique pour décrire la dynamique temporelle des assemblées de neurones, ce qui ouvre des perspectives prometteuses pour comprendre les calculs des réseaux neuronaux.

2008 Société d'optique d'Amérique