肠神经系统的实时视图提供了新的方法来研究胃肠道功能紊乱

杜克大学的研究人员已经开发出一种系统,允许实时光学和电子观察肠神经系统的动物生活。

如果你没有意识到肠道有自己的神经系统,别担心,你并不孤单。

“我第一次听说过肠神经系统是两年前,和我说的那是什么?“西陵沈说,杜克大学生物医学工程副教授以及这项研究的作者出现6月7日,2016年自然通讯。“即使有神经生物学家,他们只接触通常是类似半页教科书。但它实际上是非常重要的。”

脊髓神经元组成的五倍,通常称为“第二大脑”,肠神经系统是一个是因为鞘神经元控制胃肠道。它调节食物经过消化系统和免疫系统潜在的问题沟通。虽然它有直达大脑和脊髓,肠道系统有能力直接的器官其控制下的独立系统。

尽管它的重要性,然而,很少有人了解肠神经系统,如它如何回应药物或有什么可能出错导致疾病。

“大约四分之一的世界人口是影响功能性胃肠道疾病,”他说。“你可能已经听说过这个术语功能性胃肠疾病,包括疾病肠易激综合症、便秘、尿失禁。如果你看看这些疾病的生理,肠道看起来不错。这是神经故障。这个词的原因包括很多疾病是因为我们真的不知道发生了什么事与神经。”

沈希望改变,通过安装观察窗。

在新的研究中,沈将艰难的硼硅玻璃制成的透明窗口植入皮肤在小鼠的胃。没有头骨和骨骼结构来锚定窗口,他需要制定一个3 d打印手术插入稳定。设备可以防止肠道运动太多,同时保持正常的消化功能,让研究人员在多个天看同一地点。

成为第一个获得生活观察肠神经系统,沈不是关于浪费的观点。因为肠道可以忙碌,嘈杂的环境,他设计了一个系统来记录电气和光学活动在同一时间也首次。

实验使用转基因小鼠神经放电时,点亮绿色色调。通过使用透明石墨烯传感器获得的神经电信号,沈了通畅的神经活动。

光信号给空间分辨率,允许研究人员告诉神经元放电。电信号提供时间分辨率,别针的神经元放电的波形。沈说,肠神经系统现在已经准备好被探索。

“这么多的大脑和了解脊髓因为我们可以打开他们,看看他们,记录神经活动和地图他们的行为,”沈说。“现在,我们可以开始做同样的直觉。我们可以看到它如何对不同的药物反应,神经递质或疾病。我们甚至人为地激活单个神经元在肠道与光,没有人做过。这种创新将帮助我们理解这个“黑暗”神经系统我们目前已经完全不知道。”