Tiefe 3-photon Mikroskopie mit Weitfeld-Streukompensation

Um die Funktionsweise eines Gehirns zu verstehen, wäre es ideal, wenn man es während der Denkarbeit beobachten könnte. Mittlerweile ist es über spezielle Färbungen möglich, die Aktivität einzelner Gehirnzellen (Neuronen) direkt unter dem Mikroskop zu sehen. Allerdings ist die Eindringtiefe heutiger Mikroskope zu gering, um Hirnbereiche jenseits einiger Zehntel Millimeter Tiefe zu erreichen. Das Hirngewebe selbst streut den scannenden Laserstrahl und die Bildqualität wird mit zunehmender Scantiefe schlechter. Unser Forschungsprojekt zielt darauf ab, Methoden zur Kompensation von Streulicht zu entwickeln. Diese sollen es ermöglichen, Laser weit in Gewebe hinein zu fokussieren, um somit die Aufnahme hochauflösender Bilder in tieferen Gewebeschichten zu ermöglichen (jenseits von 1 mm Tiefe). Wir kombinieren diese Technik der adaptiven Optik mit Laserlicht im Nahinfrarot-Bereich (1.3m Wellenlänge), um Streueffekte weiter zu reduzieren. Unser Vorhaben beinhaltet drei Hauptziele: Erstens werden wir die Verfahren zur Streulicht- Kompensation deutlich beschleunigen, um mit der Geschwindigkeit interner Mikro-Bewegungen lebenden Gewebes Schritt halten zu können. Zweitens werden wir die korrigierten Bildbereiche signifikant erweitern. Drittens werden wir die Abbildungstiefe vergrößern, um erhebliche Teile des Mausgehirns abzudecken. Dies ist eine zentrale Voraussetzung, um ein umfassendes Bild von dessen Funktionsweise zu erhalten.