title: [Fast three-dimensional two-photon scanning methods for studying neuronal physiology on cellular and network level].
abstract: BACKGROUND
  Two-photon microscopy is the ideal tool to study how signals are processed in the functional brain tissue. However, early raster scanning strategies were inadequate to record fast 3D events like action potentials.
  
  
  OBJECTIVE
  The aim of the authors was to record various neuronal activity patterns with high signal-to-noise ratio in an optical manner.
  
  
  METHODS
  Authors developed new data acquisition methods and microscope hardware.
  
  
  RESULTS
  Multiple Line Scanning enables the experimenter to select multiple regions of interests, doing this not just increases repetition speed, but also the signal-to-noise ratio of the fluorescence transients. On the same principle, an acousto-optical deflector based 3D scanning microscope has been developed with a sub-millisecond temporal resolution and a millimeter z-scanning range. Its usability is demonstrated by obtaining 3D optical recordings of action potential backpropagation in several hundred micrometers long neuronal processes of single neurons and by 3D random-access scanning of Ca(2+) transients in hundreds of neurons in the mouse visual cortex.
  
  
  CONCLUSIONS
  Region of interest scanning enables high signal-to-noise ratio and repetition speed, while keeping good depth penetration of the two-photon microscopes.
authors.affiliation: Kétfoton Képalkotó Központ, Magyar Tudományos Akadémia, Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpont Budapest.
authors.forename: Gergely
authors.initials: G
authors.lastname: Szalay
authors.affiliation: Kétfoton Képalkotó Központ, Magyar Tudományos Akadémia, Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpont Budapest.
authors.forename: Linda
authors.initials: L
authors.lastname: Judák
authors.affiliation: Kétfoton Képalkotó Központ, Magyar Tudományos Akadémia, Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpont Budapest.
authors.forename: Zoltán
authors.initials: Z
authors.lastname: Szadai
authors.affiliation: Kétfoton Képalkotó Központ, Magyar Tudományos Akadémia, Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpont Budapest.
authors.forename: Balázs
authors.initials: B
authors.lastname: Chiovini
authors.forename: Dávid
authors.initials: D
authors.lastname: Mezey
authors.affiliation: Kétfoton Képalkotó Központ, Magyar Tudományos Akadémia, Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpont Budapest.|Pázmány Péter Katolikus Egyetem, Információs Technológiai Kar Budapest.
authors.forename: Dávid
authors.initials: D
authors.lastname: Mezei
authors.affiliation: Pázmány Péter Katolikus Egyetem, Információs Technológiai Kar Budapest.
authors.forename: Dénes
authors.initials: D
authors.lastname: Pálfi
authors.affiliation: Pázmány Péter Katolikus Egyetem, Információs Technológiai Kar Budapest.
authors.forename: Miklós
authors.initials: M
authors.lastname: Madarász
authors.affiliation: MTA-PPKE ITK-NAP B - Kétfoton Méréstechnológiai Csoport, Pázmány Péter Katolikus Egyetem, Információs Technológiai Kar Budapest, Práter utca 50/A, 1083.
authors.forename: Katalin
authors.initials: K
authors.lastname: Ócsai
authors.affiliation: MTA-PPKE ITK-NAP B - Kétfoton Méréstechnológiai Csoport, Pázmány Péter Katolikus Egyetem, Információs Technológiai Kar Budapest, Práter utca 50/A, 1083.
authors.forename: Ferenc
authors.initials: F
authors.lastname: Csikor
authors.affiliation: Atomfizika Tanszék, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest.
authors.forename: Máté
authors.initials: M
authors.lastname: Veress
authors.affiliation: Atomfizika Tanszék, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest.
authors.forename: Pál
authors.initials: P
authors.lastname: Maák
authors.affiliation: Kétfoton Képalkotó Központ, Magyar Tudományos Akadémia, Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpont Budapest.|MTA-PPKE ITK-NAP B - Kétfoton Méréstechnológiai Csoport, Pázmány Péter Katolikus Egyetem, Információs Technológiai Kar Budapest, Práter utca 50/A, 1083.
authors.forename: Gergely
authors.initials: G
authors.lastname: Katona
mesh_terms: D000200:Action Potentials; D000818:Animals; D006801:Humans; D021621:Imaging, Three-Dimensional; D051379:Mice; D018613:Microscopy, Confocal; D009415:Nerve Net / Q000502:physiology*; D009474:Neurons / Q000502:physiology*; D017785:Photons; D015899:Tomography, Emission-Computed, Single-Photon
keywords: háromdimenziós képalkotás; idegsejt-képalkotás; microscopy; mikroszkóp; neuronal imaging; three-dimensional imaging