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多巴胺是一种在整个大脑中使用的信号分子,在

发布时间: 2019-01-14

麻省理工学院的神经科学家现在设计了一种测量大脑多巴胺超过一年的方法,他们相信这将有助于他们更多地了解它在健康和患病大脑中的作用。

“尽管众所周知多巴胺作为大脑中的关键信号分子,涉及神经和神经精神疾病以及我们学习的能力,但已经无法监上海时时乐测多巴胺在线释放的变化,其时间长到足以将这些与临床状况联系起来,“麻省理工学院教授,上海时时乐平台注册??麻省理工学院麦戈文脑研究所成员,该研究的高级作者之一安·格雷比尔说。

Michael Coch,材料科学与工程系的David H. Koch工程教授,麻省理工学院科赫综合癌症研究所的成员,以及David H. Koch研究所教授和科赫研究所成员Rober Langer,也是该研究的高级作者。麻省理工学院博士后Helen Schwerdt是该论文的主要作者,该论文发表在9月12日的“ 通信生物学”杂志上。

长期感知

多巴胺是大脑中神经元用来相互通信的众多神经递质之一。用于测量轴直径约100微米的多巴胺 - 碳电极的传统系统 - 只能可靠地使用大约一天,因为它们会产生干扰电极与多巴胺相互作用能力的疤痕组织。

2015年,麻省理工学院的研究小组证明,微小的微制造传感器可用于测量大脑中称为纹状体的多巴胺水平,纹状体含有多巴胺产生细胞,这对于习惯形成和奖励强化学习至关重要。

由于这些探针非常小(直径约10上海时时乐微米),研究人员可以植入多达16个,以测量纹状体不同部位的多巴胺水平。在这项新研究中,研究人员想测试他们是否可以将这些传感器用于长期多巴胺追踪。上海时时乐平台注册

“从一开始我们的基本目标就是让传感器长时间工作,并且每天都能产生准确的读数,”Schwerdt说。“如果你想了解这些信号如何介导特定的疾病或病症,这是必要的。”为了开发一种长时间准确的传感器,研究人员必须确保它不会引起免疫反应,避免疤痕组织干扰读数的准确性。

麻省理工学院的研究小组发现,即使在很长一段时间内,它们的微型传感器对免疫系统几乎是不可见的。植入传感器后,小上海时时乐胶质细胞(对短期损伤有反应的免疫细胞)和长时间反应的星形胶质细胞群与没有插入探针的脑组织相同。

在这项研究中,研究人员在纹状体中为每只动物植入了三到五个传感器,大约5毫米深。在刺激多巴胺从脑干中释放后,他们每隔几周就会读取一次读数,脑干会进入纹状体。他们发现测量结果保持一致,最长可达393天。

“这是有史以来第一次有人表明这些传感器的工作时间超过了几个月。这使我们有信心这些传感器有朝一日可供人类使用,”Schwerdt说。

监测帕金森症

研究人员说,如果开发用于人类,这些传感器可用于监测接受深部脑刺激的帕金森病患者。这种治疗涉及植入电极,将电脉冲传递到大脑深处的结构。使用传感器监测多巴胺水平可以帮助医生更有选择性地提供刺激,只有在需要时。

研究人员现在正在研究如何调整传感器以测量大脑中的其他神经递质,并测量电信号,这些电信号也可能在帕金森病和其他疾病中被破坏。

Schwerdt说:“理解化学和电子活动之间的关系对于理解你在帕金森症中看到的所有问题非常重要。”