Abstract

Poor blood flow circulation can occur in the subcortical regions of the brain in many brain diseases. However, the limitations of light penetration imaging techniques hinder the detection of blood flow in deep brain tissues in vivo. Hence, in this Letter, we present a gradient index lens-based laser speckle contrast imaging system for time-lapse blood flow detection in subcortical regions of the brain. We monitored the hemodynamic changes in the thalamus of mouse models of acute hypoxia and transient middle cerebral artery occlusion as a proof of concept for practical applications.

© 2018 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Diffuse optical monitoring of repeated cerebral ischemia in mice

Yu Shang, Lei Chen, Michal Toborek, and Guoqiang Yu
Opt. Express 19(21) 20301-20315 (2011)

Noninvasive monitoring of estrogen effects against ischemic stroke in rats by near-infrared spectroscopy

Mengna Xia, Shaohua Yang, James W. Simpkins, and Hanli Liu
Appl. Opt. 46(34) 8315-8321 (2007)

Optical coherence tomography imaging of capillary reperfusion after ischemic stroke

Jonghwan Lee, Yasemin Gursoy-Ozdemir, Buyin Fu, David A. Boas, and Turgay Dalkara
Appl. Opt. 55(33) 9526-9531 (2016)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. K. Dunn, T. Bolay, M. A. Moskowitz, and D. A. Boas, J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 195 (2001).
    [Crossref]
  2. F. Helmchen and W. Denk, Nat. Methods 2, 932 (2005).
    [Crossref]
  3. P. Theer, M. T. Hasan, and W. Denk, Opt. Lett. 28, 1022 (2003).
    [Crossref]
  4. J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
    [Crossref]
  5. G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
    [Crossref]
  6. S. P. Chong, C. W. Merkle, D. F. Cooke, T. Zhang, H. Radhakrishnan, L. Krubitzer, and V. J. Srinivasan, Opt. Lett. 40, 4911 (2015).
    [Crossref]
  7. R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
    [Crossref]
  8. M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
    [Crossref]
  9. Q. Guo, J. Zhou, Q. Feng, R. Lin, H. Gong, Q. Luo, S. Zeng, M. Luo, and L. Fu, Biomed. Opt. Express 6, 3919 (2015).
    [Crossref]
  10. R. P. Barretto, B. Messerschmidt, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 6, 511 (2009).
    [Crossref]
  11. Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
    [Crossref]
  12. E. J. Hamel, B. F. Grewe, J. G. Parker, and M. J. Schnitzer, Neuron 86, 140 (2015).
    [Crossref]
  13. A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
    [Crossref]
  14. A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
    [Crossref]
  15. T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
    [Crossref]
  16. A. Y. Neganova, D. D. Postnov, O. Sosnovtseva, and J. C. Jacobsen, PLoS ONE 12, e0173805 (2017).
    [Crossref]
  17. Y. Li, R. Liu, Y. Wang, D. Wen, L. Meng, J. Lu, and P. Li, Opt. Express 24, 8382 (2016).
    [Crossref]
  18. P. C. Li, S. L. Ni, L. Zhang, S. Q. Zeng, and Q. M. Luo, Opt. Lett. 31, 1824 (2006).
    [Crossref]
  19. Y. Wang, W. Lv, X. Chen, J. Lu, and P. Li, Opt. Lett. 42, 4655 (2017).
    [Crossref]
  20. O. Thompson, M. Andrews, and E. Hirst, Biomed. Opt. Express 2, 1021 (2011).
    [Crossref]
  21. J. C. Ramirez-San-Juan, R. Ramos-Garcia, G. Martinez-Niconoff, and B. Choi, Opt. Lett. 39, 678 (2014).
    [Crossref]
  22. K. A. Tennant, S. L. Taylor, E. R. White, and C. E. Brown, Nat. Commun. 8, 15879 (2017).
    [Crossref]
  23. A. Mayevsky, Mitochondrion 9, 165 (2009).
    [Crossref]
  24. H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
    [Crossref]
  25. C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
    [Crossref]
  26. N. Matsumiya, R. C. Koehler, and R. J. Traystman, Stroke 21, 908 (1990).
    [Crossref]
  27. A. Livnat, E. Barbiro-Michaely, and A. Mayevsky, J. Neurosci. Meth. 188, 76 (2010).
    [Crossref]
  28. P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
    [Crossref]

2018 (1)

T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
[Crossref]

2017 (3)

A. Y. Neganova, D. D. Postnov, O. Sosnovtseva, and J. C. Jacobsen, PLoS ONE 12, e0173805 (2017).
[Crossref]

Y. Wang, W. Lv, X. Chen, J. Lu, and P. Li, Opt. Lett. 42, 4655 (2017).
[Crossref]

K. A. Tennant, S. L. Taylor, E. R. White, and C. E. Brown, Nat. Commun. 8, 15879 (2017).
[Crossref]

2016 (1)

2015 (4)

E. J. Hamel, B. F. Grewe, J. G. Parker, and M. J. Schnitzer, Neuron 86, 140 (2015).
[Crossref]

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

S. P. Chong, C. W. Merkle, D. F. Cooke, T. Zhang, H. Radhakrishnan, L. Krubitzer, and V. J. Srinivasan, Opt. Lett. 40, 4911 (2015).
[Crossref]

Q. Guo, J. Zhou, Q. Feng, R. Lin, H. Gong, Q. Luo, S. Zeng, M. Luo, and L. Fu, Biomed. Opt. Express 6, 3919 (2015).
[Crossref]

2014 (2)

H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
[Crossref]

J. C. Ramirez-San-Juan, R. Ramos-Garcia, G. Martinez-Niconoff, and B. Choi, Opt. Lett. 39, 678 (2014).
[Crossref]

2013 (2)

A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
[Crossref]

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

2012 (1)

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

2011 (2)

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

O. Thompson, M. Andrews, and E. Hirst, Biomed. Opt. Express 2, 1021 (2011).
[Crossref]

2010 (1)

A. Livnat, E. Barbiro-Michaely, and A. Mayevsky, J. Neurosci. Meth. 188, 76 (2010).
[Crossref]

2009 (2)

A. Mayevsky, Mitochondrion 9, 165 (2009).
[Crossref]

R. P. Barretto, B. Messerschmidt, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 6, 511 (2009).
[Crossref]

2007 (1)

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

2006 (2)

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

P. C. Li, S. L. Ni, L. Zhang, S. Q. Zeng, and Q. M. Luo, Opt. Lett. 31, 1824 (2006).
[Crossref]

2005 (1)

F. Helmchen and W. Denk, Nat. Methods 2, 932 (2005).
[Crossref]

2004 (1)

M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
[Crossref]

2003 (1)

2001 (1)

A. K. Dunn, T. Bolay, M. A. Moskowitz, and D. A. Boas, J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 195 (2001).
[Crossref]

2000 (1)

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

1990 (1)

N. Matsumiya, R. C. Koehler, and R. J. Traystman, Stroke 21, 908 (1990).
[Crossref]

Andersson, J. L. R.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Andrews, M.

Attardo, A.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Barbiro-Michaely, E.

A. Livnat, E. Barbiro-Michaely, and A. Mayevsky, J. Neurosci. Meth. 188, 76 (2010).
[Crossref]

Barretto, R. P.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

R. P. Barretto, B. Messerschmidt, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 6, 511 (2009).
[Crossref]

Bendszus, M.

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

Blevins, N. H.

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

Boas, D. A.

A. K. Dunn, T. Bolay, M. A. Moskowitz, and D. A. Boas, J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 195 (2001).
[Crossref]

Bolay, T.

A. K. Dunn, T. Bolay, M. A. Moskowitz, and D. A. Boas, J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 195 (2001).
[Crossref]

Brown, C. E.

K. A. Tennant, S. L. Taylor, E. R. White, and C. E. Brown, Nat. Commun. 8, 15879 (2017).
[Crossref]

Burns, L. D.

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

Capps, G.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Cardenas, D.

A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
[Crossref]

Chen, X.

Cheung, E. L.

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

Choi, B.

Choi, J. S.

T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
[Crossref]

Chong, S. P.

Cocker, E. D.

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

Cooke, D. F.

Cooke, J. P.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Dai, H.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Denk, W.

Dombeck, D. A.

M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
[Crossref]

Dunn, A. K.

A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
[Crossref]

A. K. Dunn, T. Bolay, M. A. Moskowitz, and D. A. Boas, J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 195 (2001).
[Crossref]

Duong, T. Q.

A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
[Crossref]

El Gamal, A.

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

Enblad, P.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Feng, Q.

Frykholm, P.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Fu, L.

Ghosh, K. K.

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

Gong, H.

Grewe, B. F.

E. J. Hamel, B. F. Grewe, J. G. Parker, and M. J. Schnitzer, Neuron 86, 140 (2015).
[Crossref]

Guo, Q.

Hamel, E. J.

E. J. Hamel, B. F. Grewe, J. G. Parker, and M. J. Schnitzer, Neuron 86, 140 (2015).
[Crossref]

Hamel, E. O.

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

Hasan, M. T.

Helmchen, F.

F. Helmchen and W. Denk, Nat. Methods 2, 932 (2005).
[Crossref]

Hillered, L.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Hirst, E.

Hong, G.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Huang, C. H.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Huang, N. F.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Jacobsen, J. C.

A. Y. Neganova, D. D. Postnov, O. Sosnovtseva, and J. C. Jacobsen, PLoS ONE 12, e0173805 (2017).
[Crossref]

Jung, B.

T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
[Crossref]

Jung, J. C.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

Kasischke, K. A.

M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
[Crossref]

Kitch, L. J.

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

Kleinschnitz, C.

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

Ko, T. H.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Koehler, R. C.

N. Matsumiya, R. C. Koehler, and R. J. Traystman, Stroke 21, 908 (1990).
[Crossref]

Kong, T. H.

T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
[Crossref]

Krubitzer, L.

Långström, B.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Lee, J. C.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Levene, M. J.

M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
[Crossref]

Li, L.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Li, P.

Li, P. C.

Li, Y.

Lin, R.

Liu, R.

Livnat, A.

A. Livnat, E. Barbiro-Michaely, and A. Mayevsky, J. Neurosci. Meth. 188, 76 (2010).
[Crossref]

Lu, J.

Luo, M.

Luo, Q.

Q. Guo, J. Zhou, Q. Feng, R. Lin, H. Gong, Q. Luo, S. Zeng, M. Luo, and L. Fu, Biomed. Opt. Express 6, 3919 (2015).
[Crossref]

H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
[Crossref]

Luo, Q. M.

Lv, W.

Martinez-Niconoff, G.

Maslov, K. I.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Matsumiya, N.

N. Matsumiya, R. C. Koehler, and R. J. Traystman, Stroke 21, 908 (1990).
[Crossref]

Mayevsky, A.

H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
[Crossref]

A. Livnat, E. Barbiro-Michaely, and A. Mayevsky, J. Neurosci. Meth. 188, 76 (2010).
[Crossref]

A. Mayevsky, Mitochondrion 9, 165 (2009).
[Crossref]

Meng, L.

Merkle, C. W.

Messerschmidt, B.

R. P. Barretto, B. Messerschmidt, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 6, 511 (2009).
[Crossref]

Molloy, R. P.

M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
[Crossref]

Monfared, A.

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

Moskowitz, M. A.

A. K. Dunn, T. Bolay, M. A. Moskowitz, and D. A. Boas, J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 195 (2001).
[Crossref]

Neganova, A. Y.

A. Y. Neganova, D. D. Postnov, O. Sosnovtseva, and J. C. Jacobsen, PLoS ONE 12, e0173805 (2017).
[Crossref]

Ni, S. L.

Nieswandt, B.

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

Olsson, Y.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Parker, J. G.

E. J. Hamel, B. F. Grewe, J. G. Parker, and M. J. Schnitzer, Neuron 86, 140 (2015).
[Crossref]

Persson, L.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Pham, M.

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

Ponticorvo, A.

A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
[Crossref]

Popelka, G.

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

Postnov, D. D.

A. Y. Neganova, D. D. Postnov, O. Sosnovtseva, and J. C. Jacobsen, PLoS ONE 12, e0173805 (2017).
[Crossref]

Pozgajova, M.

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

Raaz, U.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Radhakrishnan, H.

Ramirez-San-Juan, J. C.

Ramos-Garcia, R.

Recht, L.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Robinson, J. T.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Schnitzer, M. J.

E. J. Hamel, B. F. Grewe, J. G. Parker, and M. J. Schnitzer, Neuron 86, 140 (2015).
[Crossref]

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

R. P. Barretto, B. Messerschmidt, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 6, 511 (2009).
[Crossref]

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

Seo, Y. J.

T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
[Crossref]

Shi, H.

H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
[Crossref]

Silander, H. C. S.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Sosnovtseva, O.

A. Y. Neganova, D. D. Postnov, O. Sosnovtseva, and J. C. Jacobsen, PLoS ONE 12, e0173805 (2017).
[Crossref]

Srinivasan, V. J.

Stoll, G.

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

Sun, N.

H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
[Crossref]

Taylor, S. L.

K. A. Tennant, S. L. Taylor, E. R. White, and C. E. Brown, Nat. Commun. 8, 15879 (2017).
[Crossref]

Tennant, K. A.

K. A. Tennant, S. L. Taylor, E. R. White, and C. E. Brown, Nat. Commun. 8, 15879 (2017).
[Crossref]

Theer, P.

Thompson, O.

Traystman, R. J.

N. Matsumiya, R. C. Koehler, and R. J. Traystman, Stroke 21, 908 (1990).
[Crossref]

Ts’o, D.

A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
[Crossref]

Valtysson, J.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Wang, L.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Wang, L. V.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Wang, T. J.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Wang, Y.

Watanabe, Y.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Waters, A. C.

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Webb, W. W.

M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
[Crossref]

Wen, D.

Westerberg, G.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

White, E. R.

K. A. Tennant, S. L. Taylor, E. R. White, and C. E. Brown, Nat. Commun. 8, 15879 (2017).
[Crossref]

Wong, T. T.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Xie, L.

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

Yang, J. M.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Yao, J.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Yu, S.

T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
[Crossref]

Yu, W. R.

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Zeng, S.

Zeng, S. Q.

Zhang, L.

Zhang, T.

Zhang, Z.

H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
[Crossref]

Zhou, J.

Ziv, Y.

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Zou, J.

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

Acta Neurol. Scand. (1)

P. Frykholm, J. L. R. Andersson, J. Valtysson, H. C. S. Silander, L. Hillered, L. Persson, Y. Olsson, W. R. Yu, G. Westerberg, Y. Watanabe, B. Långström, and P. Enblad, Acta Neurol. Scand. 102, 18 (2000).
[Crossref]

Biomed. Opt. Express (2)

Circulation (1)

C. Kleinschnitz, M. Pozgajova, M. Pham, M. Bendszus, B. Nieswandt, and G. Stoll, Circulation 115, 2323 (2007).
[Crossref]

J. Biomed. Opt. (1)

A. Ponticorvo, D. Cardenas, A. K. Dunn, D. Ts’o, and T. Q. Duong, J. Biomed. Opt. 18, 090501 (2013).
[Crossref]

J. Cereb. Blood Flow Metab. (1)

A. K. Dunn, T. Bolay, M. A. Moskowitz, and D. A. Boas, J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 195 (2001).
[Crossref]

J. Innov. Opt. Heal. Sci. (1)

H. Shi, N. Sun, A. Mayevsky, Z. Zhang, and Q. Luo, J. Innov. Opt. Heal. Sci. 07, 1450033 (2014).
[Crossref]

J. Neurophysiol. (1)

M. J. Levene, D. A. Dombeck, K. A. Kasischke, R. P. Molloy, and W. W. Webb, J. Neurophysiol. 91, 1908 (2004).
[Crossref]

J. Neurosci. Meth. (1)

A. Livnat, E. Barbiro-Michaely, and A. Mayevsky, J. Neurosci. Meth. 188, 76 (2010).
[Crossref]

Mitochondrion (1)

A. Mayevsky, Mitochondrion 9, 165 (2009).
[Crossref]

Nat. Commun. (1)

K. A. Tennant, S. L. Taylor, E. R. White, and C. E. Brown, Nat. Commun. 8, 15879 (2017).
[Crossref]

Nat. Med. (2)

G. Hong, J. C. Lee, J. T. Robinson, U. Raaz, L. Xie, N. F. Huang, J. P. Cooke, and H. Dai, Nat. Med. 18, 1841 (2012).
[Crossref]

R. P. Barretto, T. H. Ko, J. C. Jung, T. J. Wang, G. Capps, A. C. Waters, Y. Ziv, A. Attardo, L. Recht, and M. J. Schnitzer, Nat. Med. 17, 223 (2011).
[Crossref]

Nat. Methods (3)

J. Yao, L. Wang, J. M. Yang, K. I. Maslov, T. T. Wong, L. Li, C. H. Huang, J. Zou, and L. V. Wang, Nat. Methods 12, 407 (2015).
[Crossref]

F. Helmchen and W. Denk, Nat. Methods 2, 932 (2005).
[Crossref]

R. P. Barretto, B. Messerschmidt, and M. J. Schnitzer, Nat. Methods 6, 511 (2009).
[Crossref]

Nat. Neurosci. (1)

Y. Ziv, L. D. Burns, E. D. Cocker, E. O. Hamel, K. K. Ghosh, L. J. Kitch, A. El Gamal, and M. J. Schnitzer, Nat. Neurosci. 16, 264 (2013).
[Crossref]

Neuron (1)

E. J. Hamel, B. F. Grewe, J. G. Parker, and M. J. Schnitzer, Neuron 86, 140 (2015).
[Crossref]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (5)

Otol. Neurotol. (1)

A. Monfared, N. H. Blevins, E. L. Cheung, J. C. Jung, G. Popelka, and M. J. Schnitzer, Otol. Neurotol. 27, 144 (2006).
[Crossref]

PLoS ONE (2)

T. H. Kong, S. Yu, B. Jung, J. S. Choi, and Y. J. Seo, PLoS ONE 13, e0191978 (2018).
[Crossref]

A. Y. Neganova, D. D. Postnov, O. Sosnovtseva, and J. C. Jacobsen, PLoS ONE 12, e0173805 (2017).
[Crossref]

Stroke (1)

N. Matsumiya, R. C. Koehler, and R. J. Traystman, Stroke 21, 908 (1990).
[Crossref]

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1. Schematic of our imaging system and method. (a) Schematic of the imaging system setup. The laser beam is transmitted down to the subcortical region through the 0.5 mm microendoscope. (b) Speckle contrast analysis of the phantom experiment and the results show that there is a linear relationship between the SFI c and absolute fluid velocity obtained by our method (right, red line) and the wide-field method without microendoscopy (left, blue line). (c) Performance of the relative velocity map of CBF reconstructed by LSCI. The brain slice shows the trace of the microendoscope, which facilitates in locating the area observed by our method. The scale bar in (c) is 60 μm.
Fig. 2.
Fig. 2. Blood flow imaging in the thalamus of anesthetized mice during acute hypoxia. (a) Blood flow maps obtained by LSCI through the microendoscope in the VPM. The mice were ventilated with nitrogen for 10 s at the time point 0 s. (b) Changes of CBF during acute hypoxia in the thalamus (top; trials = 11; mice = 3) and cortex (bottom; trials = 9; mice = 2). (c) Comparison between the changes of CBF during acute hypoxia in the thalamus and cortex. The scale bar in (a) is 80 μm.
Fig. 3.
Fig. 3. Hemodynamic imaging in the thalamus of anesthetized mice during tMCAo. (a) Relative velocity maps of the blood flow obtained from LSCI through a microendoscope in the VPM (top, CBF of the ipsilateral thalamus; bottom, CBF of the contralateral thalamus). (b) Hemodynamic changes of CBF with respect to time during tMCAo in the ipsilateral (left) and contralateral (right) thalamus. (c) Comparison between the changes of CBF in the vessel and parenchyma during tMCAo in the ipsilateral and contralateral thalamus. The scale bar in (a) is 80 μm.

Equations (3)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

K t 2 ( T ) = σ T 2 I T 2 = 1 N 1 { n = 1 N [ I T ( n ) I T ] 2 } / I T 2 ,
σ 2 ( I dark correction ) = 1 N i = 1 N x i 2 ,
SFI c = β T K c 2 = β I T 2 T [ σ T 2 σ 2 ( I dark correction ) I T / γ ] ,

Metrics