高分辨率、大视场三维全光学神经环路控制中的设计权衡

多光子全息光遗传学是一项新兴技术，能够以前所未有的时间和空间精度探测神经环路。当与在体成像相结合时，它使许多此前无法实现的实验成为可能。尽管这种方法日益普及，但大多数显微镜采用的一刀切式方案导致系统在许多实验范式中并未得到优化。我们聚焦于无扫描、时间聚焦的全息光遗传学方法，探讨了不同显微镜设计中分辨率与视场之间的权衡。我们表明，对光学元件和透镜顺序进行简单调整，即可构建出兼具更佳可及范围和分辨率的系统。利用更新的高 NA、针对 2P 优化、低放大倍率的物镜，我们展示了在单个全息图中对相距超过 1.4 mm 的神经元进行细胞分辨率全息操控，显著扩展了传统显微镜中可同时进行神经操控的空间范围。这些改进建立在一个简单框架之上，该框架利用系统间的直接对比作为评估光学设计真正优势与局限的关键方法，并可被纳入多种显微镜之中。

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