软脑探针为抑郁症的研究可能是一个福音

熟悉抗抑郁药(比如百忧解或安非他酮的人都知道,这些药物提高大脑中血清素和多巴胺等神经递质水平,扮演着一个重要的角色的情绪和行为。

也许令人惊讶的是,科学家们仍然很少的数据neurotransmitters-chemicals之间传递消息从一个特定的关系大脑细胞他人和我们的心理状态。简单地说,监测波动这些生活的大脑化学物质已被证明是一个持续的挑战。

现在,加州大学洛杉矶分校的科学家们首次连接纳米生化传感器,这是识别特定的神经递质,柔软,植入式大脑探针以持续监测这些化学物质。新的大脑调查,发表的一篇论文中描述ACS的传感器无论是人是牲畜,将允许科学家追踪神经递质在实验室,最终,人类在他们的日常活动。

能够连续测量高分辨率的神经递质在长期内将提供一个更准确的了解5 -羟色胺、多巴胺等神经递质影响心理状态,可能导致更有效的治疗抑郁症和其他精神疾病,说论文的通讯作者,安妮·安德鲁斯,加州大学洛杉矶分校的精神病学和生物行为科学教授、化学和生物化学。

“我们知道5 -羟色胺和多巴胺参与的一些行为方面抑郁,但原因是复杂的,不像有低水平的简单一个发射机,”安德鲁说,世卫组织还在加州大学洛杉矶分校的加州纳米系统研究所和中心Hatos神经药理学。“我们认为这种类型的软探针将用于研究大脑的长期过程在实验尤其过程主导精神疾病。”

软探针代表大脑在传统探测器取得重大进展,其刚度可以刺激大脑组织每头运动,导致炎症,常常扰乱了探针读取和记录的能力。软探针的灵活性允许个人自由移动而被监控,研究人员说。

设计和测试软探针

研究小组制作的小arrow-shaped探针,宽约0.15毫米,厚0.007毫米,聚酰亚胺的一个基地,一个坚固的柔性聚合物常用医学油管,导管,和其他医疗设备插入到身体。

两个传感器连接到探测器的检测特定的存在神经递质——这种情况下,serotonin-using工程DNA链称为寡核苷酸适配子,这样设计适合他们如5 -羟色胺分子键锁。5 -羟色胺高度时,寡核苷酸适配子改变形状的方式改变晶体管的表面电场,继电保护科学家的信息。

软探针被植入大脑模型,模拟自然脑组织的结构和化学性质由第一作者Chuanzhen赵。赵,他获得加州大学洛杉矶分校的化学和生物化学博士学位,现在是斯坦福大学的博士后学者,5 -羟色胺注入模型探测的探测,发现附近的传感器成功地检测到低水平的血清素类似发生在一个生活的大脑。

尽管目前的研究目标5 -羟色胺安德鲁斯指出,研究人员可以很容易地地方附加neurotransmitter-specific感应器她的团队已经开发软探针,使科学家们能够同时检测多个神经递质。虽然调查尚未测试过大脑,能够监控一些神经递质,加上探针的灵活性和长寿,可能最终被证明有利于科学家长期研究动物的大脑处理。

“例如,如果我们想研究动物大脑中发生了什么而学习任务或在衰老,我们的传感器可以给多个神经化学测量在很长一段时间,”她说。

研究人员说软探针也可能被用来帮助改善脑深部电刺激疗法,在大脑中植入电极调节神经电点火疾病如帕金森氏症和癫痫,以及脑机接口,由基板的刚度受阻。

赵和安德鲁斯最近使用类似aptamer-field-effect晶体管生物传感器在聚酰亚胺监测应激激素皮质醇的水平在人们的汗水通过smartwatch。