پروب های کوچک میتوانند برای نظارت بر بیماران مبتلا به پارکینسون و سایر بیماریها مفید باشند.
دوپامین، مولکول سیگنالینگ که در سراسر مغز استفاده میشود، نقش مهمی در تنظیم خلق و خوی ما دارد، همچنین کنترل حرکت. بسیاری از اختلالات، از جمله بیماری پارکینسون، افسردگی و اسکیزوفرنی، با کمبود دوپامین ارتباط دارند.
دانشمندان علوم اعصاب MIT در حال حاضر شیوهای برای اندازه گیری دوپامین در مغز برای بیش از یک سال ساختهاند که به نظر آنها کمک میکند تا در مورد نقش خود در مغز سالم و بیمار بسیار بیشتری یاد بگیرند.
علیرغم همه مواردی که در مورد دوپامین به عنوان یک مولکول سیگنالینگ حیاتی در مغز شناخته شده است، در شرایط نورولوژیکی و عصبی و همچنین توانایی ما برای یادگیری شناخته شده است، نظارت بر تغییرات در انتشار آنلاین دوپامین در دوره های زمانی که به اندازه کافی طولانی است.
مایکل سیما، دیوید ه. پروفسور Koch پروفسور مهندسی در گروه علوم و مهندسی مواد و عضو موسسه Koch MIT برای تحقیقات جامع سرطان و روبر لانگر، دیوید ه. پروفسور موسسه Koch و عضو موسسه Koch نیز از نویسندگان ارشد این مطالعه هستند. MIT postdoc هلن Schwerdt نویسنده اصلی مقاله است که در سپتامبر ظاهر میشود. 12 شماره زیست شناسی ارتباطات.
سنجش طولانی مدت.
دوپامین یکی از بسیاری از انتقال دهنده های عصبی است که نورونها در مغز برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده میکنند. سیستم های سنتی برای اندازه گیری الکترودهای کربن دواپامین - کربن با قطر شفت حدود 100 میکرون - تنها میتوانند برای اطمینان به مدت حدود یک روز استفاده شوند، زیرا آنها بافت اسکار تولید میکنند که باعث اختلال در توانایی الکترود در ارتباط با دوپامین میشود.
در سال 2015، تیم MIT نشان داد که سنسورهای میکروپارس کوچک میتواند برای اندازه گیری سطح دوپامین در بخشی از مغز به نام استریاتوم، که شامل سلول های تولید کننده دوپامین است که برای تشکیل عادت و یادگیری تقویت شده با پاداش ضروری است.
از آنجایی که این پروبها بسیار کوچک هستند (حدود 10 میکرون در قطر)، محققان میتوانند تا 16 مورد از آنها را برای اندازه گیری سطح دوپامین در قسمت های مختلف قاعدگی. در پژوهش جدید، محققان میخواستند آزمایش کنند که آیا میتوانند از این سنسورها برای ردیابی دوپامین بلند مدت استفاده کنند.
Schwertt میگوید: هدف اساسی ما از همان ابتدا این بود که سنسورها را در مدت زمان طولانی کار کنند و از روز و روز خواندن دقیق داشته باشند. اگر بخواهید بدانید که چگونه این سیگنالها بیماری های خاص یا شرایط خاص را در اختیار شما میگذارند، لازم است. .
برای ایجاد یک سنسور که میتواند در طول زمان طولانی دقیق باشد، محققان باید مطمئن شوند که واکنش ایمنی را تحریک نمیکنند تا از بافت اسرار جلوگیری شود که با دقت قرائتها مواجه شود.
تیم MIT دریافتند که سنسورهای کوچک آنها تقریبا نامرئی برای سیستم ایمنی بدن است، حتی در طول مدت زمانی طولانی. پس از اعمال سنسور ها، جمعیت میکروگلاییا (سلول های ایمنی که به آسیب کوتاه مدت پاسخ میدهند) و آستروسیتها که در دوره های طولانی پاسخ میدهند، همانند کسانی بود که در بافت مغزی بودند که پروبها را وارد نکردند.
در این مطالعه، محققان سه تا پنج سنسور در هر حیوان، حدود 5 میلی متر عمق، در striatum کاشتند. آنها هر هفته چند بار خواندن را انجام دادند، پس از تحریک انتشار دوپامین از مغز استخوان، که به استریاتوم سفر میکند. آنها دریافتند که اندازه گیری تا 393 روز باقی مانده است.
این اولین بار است که هر کسی نشان داده است که این سنسورها برای بیش از چند ماه کار میکنند. این به ما اطمینان زیادی میدهد که این نوع سنسورها ممکن است روزانه برای کاربردهای انسان قابل استفاده باشد. Schwerdt میگوید.
پل گرمیچر، استاد فیزیولوژی و علوم اعصاب دانشگاه نیویورک میگوید سنسورهای جدید باید محققان بیشتری را برای انجام مطالعات طولانی مدت دوپامین، که برای مطالعه پدیده هایی مانند یادگیری ضروری است که در دوره های زمانی طولانی رخ میدهد،.
گلیمچر میگوید: این یک پیشرفت مهندسی واقعا جامد است که زمینه را به جلو حرکت میدهد. این به طرز چشمگیری تکنولوژی را به گونهای بهبود میبخشد که به بسیاری از آزمایشگاهها دسترسی پیدا کند. .
نظارت بر پارکینسون.
محققان میگویند اگر برای استفاده در انسانها توسعه یافته باشد، این سنسورها میتوانند برای کنترل بیماران مبتلا به پارکینسون که تحریک مغزی عمیق دارند، مفید باشند. این درمان شامل ایمپلنت یک الکترود است که باعث تحریک الکتریکی به یک ساختار عمیق مغز میشود. استفاده از سنسور برای نظارت بر سطح دوپامین میتواند به پزشکان کمک کند تا تحریک را انتخابی تر، تنها زمانی که لازم است.
محققان اکنون به دنبال تطبیق حسگرها برای اندازه گیری دیگر انتقال دهنده های عصبی در مغز و اندازه گیری سیگنال های الکتریکی هستند که میتواند در بیماری های پارکینسون و دیگر بیماریها نیز مختل شود.
Schwertt میگوید: «درک این روابط بین فعالیت های شیمیایی و الکتریکی برای درک تمام مسائلی که در پارکینسون دیده میشود بسیار مهم است.
این تحقیق توسط موسسه ملی تصویربرداری بیومدیکال و مهندسی پزشکی، موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی، دفتر تحقیقات ارتش، بنیاد Saks Kavanaugh، بنیاد خانواده نانسی لوری مارکس و دکتر. تنلی آلبرایت.
لطفاً در مورد مطلب فوق ستاره بدهید :
طراحی سایت سنسورهای جدید بیش از یک سال است که دوپامین را در مغز می بینند Rated 4.5 / 5 based on 5 reviews.
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟