» » Отслеживание серотонина и дофамина в реальном времени открывает новый взгляд на мозг

Отслеживание серотонина и дофамина в реальном времени открывает новый взгляд на мозг

Отслеживание серотонина и дофамина в реальном времени открывает новый взгляд на мозг

Дофамин и серотонин являются химическими веществами мозга, влияющими на целый ряд неврологических расстройств, включая болезнь Паркинсона и депрессию, поэтому понимание того, как они работают, может стать ключом к разработке более эффективных методов лечения этих состояний.

Новый инструмент предлагает беспрецедентный взгляд на эти нейротрансмиттеры в действии, что позволяет ученым впервые отслеживать их активность в реальном времени.

И дофамин, и серотонин уже давно связаны со способностью мозга обрабатывать вознаграждения, но в последнее время ученые обращают внимание на то, что они могут играть более важную роль в человеческом теле. Это варьируется от того, как серотонин в кишечнике может регулировать уровень сахара в крови или насколько низкие уровни могут быть устранены с помощью кетамина, и насколько глубокая стимуляция мозга (DBS) может повысить выработку дофамина у пациентов с болезнью Паркинсона.

Последний пример является особенно многообещающим, поскольку болезнь Паркинсона характеризуется истощением выработки дофамина в мозге, что приводит к потере контроля над движениями тела. Использование DBS, при котором пациенту имплантируются крошечные провода для подачи электрического тока в определенные области мозга, является способом устранения таких симптомов, как тремор и замедленное движение, а также дефицит дофамина.

Пять пациентов должны были пройти курс лечения DBS, двое – с болезнью Паркинсона и трое – с эссенциальным тремором, непроизвольным двигательным расстройством нервной системы.

Когда нейрохирург имплантировал электродные матрицы для проведения DBS-терапии, другая группа ученых работала вместе с ними, чтобы вставить свой собственный микроэлектрод из углеродного волокна глубоко в мозг, который был разработан для обнаружения и регистрации серотонина и дофамина в том виде, в котором они  высвобождаются из нейронов.

Пока пациенты не спали, исследователи попросили их выполнить некоторые упражнения по принятию решений, в которых они должны были решить, в каком направлении серия точек двигалась по экрану после того, как они исчезли. Каждый пациент выполнил задание от 200 до 300 раз, и иногда их просили указать, насколько они уверены в своих ответах.

Между тем, на электрод подавали низкие напряжения для определения активности дофамина и серотонина в режиме реального времени. Ученые называют этот электрохимический метод циклической вольтамперометрией с быстрым сканированием, и он впервые позволил им регистрировать субсекундные колебания в передаче сигналов дофамина и серотонина.

«Огромное количество людей во всем мире принимают фармацевтические препараты, что может нарушить работу систем передачи дофамина и серотонина и изменить поведение и психическое здоровье», – сказал П. Рид Монтегю из Virginia Tech, старший автор исследования.

«Впервые была измерена текущая активность этих систем, и было определено, что она влияет на восприятие и когнитивные способности. Эти нейротрансмиттеры одновременно действуют и интегрируют активность в совершенно разных временных и пространственных масштабах, чем кто-либо ожидал ранее».

Ученые смогли сделать некоторые полезные выводы из своих экспериментов.

Они обнаружили, что уровень серотонина повышался, когда испытуемый был более неуверен в своем ответе, и падал, когда он был более уверен. Дофамин, по-видимому, увеличивался, поскольку субъекты ожидали принятия своих решений, в то время как уровень серотонина падал, и, наконец, когда выбор был сделан, оба достигли определенного уровня.

«Это исследование проливает свет на роль этих нейрохимических веществ в обучении, пластичности мозга и нашем восприятии окружающей среды», – сказал главный исследователь Кеннет Т. Кишида.

«Теперь у нас есть более подробное представление о том, как наш мозг формирует то, что мы воспринимаем, использует это восприятие для принятия решений и интерпретирует последствия сделанного нами выбора. Дофамин и серотонин, по-видимому, имеют решающее значение во всех этих процессах. Важно отметить, что такие исследования, как это, помогут нам и другим ученым лучше понять, как лекарства, такие как ингибиторы обратного захвата серотонина, влияют на когнитивные способности, принятие решений и влияют на психические состояния, такие как депрессия».

Исследование было опубликовано в журнале Neuron.

14 октябрь 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Почему у мужчин и женщин разный объем мозга

Тысячи сканирований головного мозга показали различие его объемов у мужчин и женщин. Было обнаружено, что это различие диктуется половыми хромосомами, которые могут влиять на анатомическую структуру

Почему люди не помнят сны?

Лионский центр нейрохирургии проводит исследования главной задачей которых стоит ответ на вопрос - почему люди не могут вспомнить свои сны. Ученые разбираются как мозг хранит информацию о снах. У

Работает ли гипноз?

Наряду со многими необъяснимыми явлениями мозга, ученые не знают точно как и почему работает гипноз

Молодая кровь действительно омолаживает старый организм

Два параллельных исследования показывают, что переливание молодой крови может замедлить процесс старения и, возможно, даже вылечить болезнь Альцгеймера. Юная кровь "перезаряжает" мозг, формирует

Тайны человеческого мозга

Мозг человека, несмотря на то, что развитие медицины сделало огромный скачок вперёд, остаётся наиболее загадочной областью в человеческом организме.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
В группе Дятлова их было 12 по АПВЕРГИДуОтвет на вопрос – зачем в древности был нужен и как использовался «Римский додекаэдр».Америка-2020 как АтлантидаФизики говорят, что Вселенная наполнена загадочной субстанцией, называемой «квинтэссенцией»Американская компания Pfizer объявила о создании рабочей вакцины от коронавирусаПирамида Хеопса состоит из трёх пирамидХаббл заметил тень от сверхмассивной черной дыры в галактике IC 5063Настоящий Монте-Кристо