<p>關(guān)鍵的外賣</p> <p>&nbsp;</p> <p>加州大學(xué)洛杉磯分?；瘜W(xué)家的新探針配備了生物傳感器，旨在追蹤特定的神經(jīng)遞質(zhì)，如血清素。</p> <p><br />該探頭足夠靈活，可以在研究對象移動和進(jìn)行日常活動時監(jiān)測他們的大腦。</p> <p><br />持續(xù)測量神經(jīng)遞質(zhì)的能力將提高我們對這些化學(xué)物質(zhì)如何影響心理狀態(tài)的理解。</p> <p><br />任何熟悉百憂解或安非他酮等抗抑郁藥的人都知道，這些藥物可以提高大腦中血清素和多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)的水平，而這些遞質(zhì)在情緒和行為中起著重要作用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>令人驚訝的是，科學(xué)家們?nèi)匀粚ι窠?jīng)遞質(zhì)(將信息從一個腦細(xì)胞傳遞到另一個腦細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì))與我們的心理狀態(tài)之間的具體關(guān)系知之甚少。簡單地說，監(jiān)測活體大腦中這些神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的波動已被證明是一個持久的挑戰(zhàn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>現(xiàn)在，加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家第一次將納米級生化傳感器連接到一個柔軟的、可植入的大腦探針上，以識別特定的神經(jīng)遞質(zhì)，以便實時持續(xù)監(jiān)測這些化學(xué)物質(zhì)。發(fā)表在《ACS傳感器》雜志上的一篇論文描述了這種新的大腦探測器，它將允許科學(xué)家在實驗室動物的日?；顒又凶粉櫳窠?jīng)遞質(zhì)，最終追蹤人類。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這篇論文的通訊作者、加州大學(xué)洛杉磯分校精神病學(xué)和生物行為科學(xué)教授、化學(xué)和生物化學(xué)教授安妮&middot;安德魯斯(Anne Andrews)說，能夠長時間以高分辨率連續(xù)測量神經(jīng)遞質(zhì)，將更準(zhǔn)確地了解血清素、多巴胺和其他神經(jīng)遞質(zhì)是如何影響心理狀態(tài)的，可能會為抑郁癥和其他精神健康障礙帶來更有效的治療方法。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們知道血清素和多巴胺與抑郁癥的一些行為方面有關(guān)，但原因很復(fù)雜，不像單一遞質(zhì)水平低那么簡單，&rdquo;安德魯斯說，他也是加州大學(xué)洛杉磯分校加州納米系統(tǒng)研究所和哈托斯神經(jīng)藥理學(xué)中心的成員。&ldquo;我們認(rèn)為這種類型的軟探針將有助于研究實驗動物的長期大腦過程，特別是精神疾病的過程。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這種柔軟的探針相對于傳統(tǒng)的大腦探針來說是一個重大進(jìn)步，傳統(tǒng)的大腦探針的硬度會隨著頭部的每一次運(yùn)動而刺激腦組織，導(dǎo)致炎癥，這往往會破壞探針的讀取和記錄能力。研究人員說，這種柔軟探針的靈活性將允許個體在被監(jiān)測時自由移動。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>軟探頭的設(shè)計與測試</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>研究小組在聚酰亞胺的基礎(chǔ)上制作了這種小箭頭形狀的探針，寬約0.15毫米，厚約0.007毫米。聚酰亞胺是一種堅固而靈活的聚合物，經(jīng)常用于導(dǎo)管等醫(yī)用導(dǎo)管和其他插入體內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備。</p> <p>&nbsp;</p> <p>連接在探針尖端的兩個傳感器檢測一種特定神經(jīng)遞質(zhì)的存在&mdash;&mdash;在這種情況下是血清素&mdash;&mdash;使用一種被稱為適體的工程DNA鏈，這種適體的設(shè)計使血清素分子能像鑰匙插在鎖上一樣插入它們。當(dāng)血清素附著時，適體改變形狀，改變晶體管表面的電場，將信息傳遞給科學(xué)家。</p> <p><img src="https://s3.amazonaws.com/cms.ipressroom.com/173/files/202211/Brain+probe+2.jpg" alt="Photo of soft probe implanted in model brain." width="808" height="798" />&nbsp;</p> <p>然后，該軟探針被植入第一作者趙傳珍(Chuanzhen Zhao)的大腦模型中，該模型模仿了自然腦組織的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。趙在加州大學(xué)洛杉磯分校獲得了化學(xué)和生物化學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)在是斯坦福大學(xué)的博士后學(xué)者，他在探測器附近的模型中注射了5 -羥色胺，發(fā)現(xiàn)探測器的傳感器成功地檢測到低水平的5 -羥色胺，類似于在活體大腦中發(fā)生的情況。</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然目前的研究針對的是血清素，但安德魯斯指出，研究人員可以很容易地在軟探針上放置額外的神經(jīng)遞質(zhì)特異性傳感器&mdash;&mdash;她的團(tuán)隊已經(jīng)開發(fā)出了這種傳感器，使科學(xué)家能夠同時檢測多種神經(jīng)遞質(zhì)。雖然該探針尚未在活體大腦中進(jìn)行測試，但它能夠監(jiān)測幾種神經(jīng)遞質(zhì)，再加上探針的靈活性和使用壽命，最終可能會為科學(xué)家長期研究動物大腦過程提供幫助。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;例如，如果我們想研究動物在學(xué)習(xí)一項任務(wù)或衰老過程中大腦中發(fā)生了什么，我們的傳感器可以在很長一段時間內(nèi)提供多種神經(jīng)化學(xué)測量，&rdquo;她說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員表示，這種軟探針還可能被用于幫助改善腦深部刺激療法，這種療法是將電極植入大腦，調(diào)節(jié)帕金森癥和癲癇等疾病的神經(jīng)電放電，以及受基質(zhì)剛性阻礙的腦機(jī)接口。</p> <p>&nbsp;</p> <p>趙和安德魯斯最近在聚酰亞胺上使用了類似的適體場效應(yīng)晶體管生物傳感器，通過智能手表監(jiān)測人們汗液中壓力激素皮質(zhì)醇的水平。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究的合著者是在加州大學(xué)洛杉磯分校獲得工程學(xué)博士學(xué)位的滿天星;加州大學(xué)洛杉磯分校研究生曹燕;保羅&middot;韋斯是加州大學(xué)洛杉磯分校學(xué)院化學(xué)和生物化學(xué)教授，也是加州大學(xué)洛杉磯分校塞繆爾利工程學(xué)院材料科學(xué)與工程教授;以及加州大學(xué)洛杉磯分校塞繆爾利學(xué)院化學(xué)和生物分子工程學(xué)教授哈羅德&middot;蒙布奎特。</p> <p>&nbsp;</p> <p>標(biāo)簽:抑郁癥|神經(jīng)科學(xué)|生物工程|心理學(xué)|研究|化學(xué)</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>