<p>關鍵的外賣</p> <p>&nbsp;</p> <p>加州大學洛杉磯分?；瘜W家的新探針配備了生物傳感器，旨在追蹤特定的神經遞質，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行日?；顒訒r監(jiān)測他們的大腦。</p> <p><br />持續(xù)測量神經遞質的能力將提高我們對這些化學物質如何影響心理狀態(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遞質的水平，而這些遞質在情緒和行為中起著重要作用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>令人驚訝的是，科學家們仍然對神經遞質(將信息從一個腦細胞傳遞到另一個腦細胞的化學物質)與我們的心理狀態(tài)之間的具體關系知之甚少。簡單地說，監(jiān)測活體大腦中這些神經化學物質的波動已被證明是一個持久的挑戰(zhàn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>現在，加州大學洛杉磯分校的科學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，以識別特定的神經遞質，以便實時持續(xù)監(jiān)測這些化學物質。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，它將允許科學家在實驗室動物的日?；顒又凶粉櫳窠涍f質，最終追蹤人類。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這篇論文的通訊作者、加州大學洛杉磯分校精神病學和生物行為科學教授、化學和生物化學教授安妮&middot;安德魯斯(Anne Andrews)說，能夠長時間以高分辨率連續(xù)測量神經遞質，將更準確地了解血清素、多巴胺和其他神經遞質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，但原因很復雜，不像單一遞質水平低那么簡單，&rdquo;安德魯斯說，他也是加州大學洛杉磯分校加州納米系統研究所和哈托斯神經藥理學中心的成員。&ldquo;我們認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的大腦探針來說是一個重大進步，傳統的大腦探針的硬度會隨著頭部的每一次運動而刺激腦組織，導致炎癥，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>軟探頭的設計與測試</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>研究小組在聚酰亞胺的基礎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，經常用于導管等醫(yī)用導管和其他插入體內的醫(yī)療設備。</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遞質的存在&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，這種適體的設計使血清素分子能像鑰匙插在鎖上一樣插入它們。當血清素附著時，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構和化學性質。趙在加州大學洛杉磯分校獲得了化學和生物化學博士學位，現在是斯坦福大學的博士后學者，他在探測器附近的模型中注射了5 -羥色胺，發(fā)現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遞質特異性傳感器&mdash;&mdash;她的團隊已經開發(fā)出了這種傳感器，使科學家能夠同時檢測多種神經遞質。雖然該探針尚未在活體大腦中進行測試，但它能夠監(jiān)測幾種神經遞質，再加上探針的靈活性和使用壽命，最終可能會為科學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習一項任務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提供多種神經化學測量，&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，調節(jié)帕金森癥和癲癇等疾病的神經電放電，以及受基質剛性阻礙的腦機接口。</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醇的水平。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究的合著者是在加州大學洛杉磯分校獲得工程學博士學位的滿天星;加州大學洛杉磯分校研究生曹燕;保羅&middot;韋斯是加州大學洛杉磯分校學院化學和生物化學教授，也是加州大學洛杉磯分校塞繆爾利工程學院材料科學與工程教授;以及加州大學洛杉磯分校塞繆爾利學院化學和生物分子工程學教授哈羅德&middot;蒙布奎特。</p> <p>&nbsp;</p> <p>標簽:抑郁癥|神經科學|生物工程|心理學|研究|化學</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>