NSVOK top banner

Вход

Нови сензори проследяват допамина в мозъка за повече от година

dopaminOKДопаминът, сигнализираща молекула, използвана в мозъка, играе основна роля в регулирането на нашето настроение, както и в контролирането на движението. Много заболявания, включително болестта на Паркинсон, депресия и шизофрения, са свързани с недостатъчност на допамина.

Невропсихолозите на Масачузетския институт по технологии (МИТ) сега разработиха начин за измерване на допамина в мозъка за повече от една година, което според тях ще им помогне да научат много повече за ролята му както в здрави, така и в болни мозъци.
"Въпреки всичко, което е известно за допамина като важна сигнализираща молекула в мозъка, свързано с неврологични и невропсихиатрични състояния, както и с нашата способност да се учим, е било невъзможно да се проследяват промените в онлайн освобождаването на допамин за период от време, да ги свържем с клиничните условия ", казва Ан Грейбийл, професор в Института за медицински изследвания, член на Института за изследване на мозъците на МакГорв и един от старшите автори на изследването.
Майкъл Сима, професор по инженерство в катедра "Материалознание и инженерство" на Дейвид Х. Кох и член на Института по интегративни ракови изследвания на МИТ и Робер Лангър, професор по института "Дейвид Х. Кох" и член на Института "Кох" също са старши автори на изследването. Хелън Шверт е главният автор на статията, която се появи във 12-ти брой на списание „Комуникационна биология”.

Дългосрочно наблюдение
Допаминът е един от многото невротрансмитери, които невроните в мозъка използват, за да общуват помежду си. Традиционните системи за измерване на допаминово-въглеродни електроди с диаметър на вала около 100 микрона - могат да се използват надеждно за около ден, защото те произвеждат белези, които пречат на способността на електродите да взаимодействат с допамина.
През 2015 г. екипът на МИТ демонстрира, че малки микрофункционални сензори могат да се използват за измерване на нивата на допамин в част от мозъка, наречен стриатум, който съдържа клетки, произвеждащи допамин, които са от критично значение за формирането на навици.
Тъй като тези сонди са толкова малки (с диаметър около 10 микрона), изследователите могат да имплантират до 16 от тях, за да измерват нивата на допамина в различни части на стриатума. В новото проучване изследователите искаха да проверят дали могат да използват тези сензори за дългосрочно проследяване на допамините.
"Основната ни цел още от самото начало беше да направим сензорите да работят за дълъг период от време и да произвеждат точни показания от ден на ден", казва Шверт. "Това е необходимо, ако искате да разберете как тези сигнали медиират специфични заболявания или състояния."
За да се разработи сензор, който може да бъде точен за дълги периоди от време, изследователите трябваше да се уверят, че това няма да предизвика имунна реакция, за да избегне тъканта на белега, която пречи на точността на показанията.
Екипът на МИТ установи, че техните малки сензори са почти невидими за имунната система дори и за продължителни периоди от време. След имплантирането на сензорите, популациите от микроглиа (имунни клетки, които отговарят на краткотрайни увреждания) и астроцитите, които реагират по-продължително, са същите като тези в мозъчната тъкан, които не са вкарали сондите.
В това изследване изследователите са имплантирали три до пет сензора на животно, около 5 милиметра дълбоко, в стриатума. Те се четат на всеки няколко седмици, след като стимулират отделянето на допамин от мозъчния ствол, който се придвижва до стриатума. Те установили, че измерванията остават съвместими до 393 дни.
"Това е първият път, когато някой показа, че тези сензори работят повече от няколко месеца. Това ни дава голяма увереност, че някой от тези сензори може да бъде осъществим за човешка употреба", казва Шверт.

Проследяване на болестта на Паркинсон
Ако са разработени за употреба при хора, тези сензори биха могли да бъдат полезни за наблюдение на пациенти с Паркинсонова болест, които получават дълбока мозъчна стимулация, твърдят изследователите. Това лечение включва имплантиране на електрод, който доставя електрически импулси на структура дълбоко в мозъка. Използването на датчик за наблюдение на нивата на допамин може да помогне на лекарите да осигурят стимулирането по-селективно, само когато е необходимо.
Сега изследователите търсят адаптиране на сензорите за измерване на други невротрансмитери в мозъка и за измерване на електрически сигнали, които също могат да бъдат нарушени при болестта на Паркинсон и други заболявания.
"Разбирането на тези взаимоотношения между химическата и електрическата дейност ще бъде наистина важно за разбиране на всички въпроси, които виждате в Паркинсоновата болест", казва Шверт.

Нашият сайт се издържа от реклами и дарения. Ако ви харесва съдържанието, можете да ни подкрепите по няколко начина: Като ни последвате в социалните мрежи и харесайте нашите страници в тях! Като ни изпратите новина! Като кликнете върху рекламните банери! Като рекламирате на нашия сайт! Като направите дарение!
Благодарим за подкрепата!

Въвеждане на коментар... Коментарите ще се опреснят след 00:00.

Бъдете първият коментирал тази статия.

Кажете нещо тук...
Впишете се с ( Регистрация ? )
или изпратете като гост