大腦芯片能同時測量多種神經遞質
時間：2023-10-30 來源：科技日報
實驗示意圖。圖片來源：《美國國家科學院院刊》雜志
科技日報記者 劉霞
韓國高麗大學醫學院研究團隊成功研制出首款能同時實時測量幾種大腦神經遞質的大腦芯片，有望為大腦疾病開發新療法。相關論文發表于新一期《美國國家科學院院刊》雜志。
神經遞質對人腦功能至關重要，當神經遞質的濃度低或高時，會導致各種腦部疾病。例如，大腦特定區域多巴胺水平的高或低會導致帕金森病和精神分裂癥。但精確測量神經遞質極具挑戰性，尤其是同時測量多種神經遞質，這阻礙了對不同神經遞質之間相關性的探索。
鑒于此，研究團隊開發出一款芯片，其可插入大腦特定區域，能同時測量神經遞質和神經信號。這款大腦芯片，包含一個便于提取腦脊液的流體管，該流體管會被引導至集成傳感器陣列，以實時觀察流體中存在的各種神經遞質。
此外，該芯片只有0.1毫米長，僅為傳統的腦脊液提取探針的八分之一大，可最大限度減少腦組織損傷。
研究團隊在小鼠身上測試了該大腦芯片，成功證明了前額葉皮層和丘腦區域（與精神分裂癥相關的大腦區域）之間神經回路的功能連接，還證明這兩個區域通過興奮性谷氨酸進行神經元連接——當前額葉皮層受到刺激時，丘腦區域谷氨酸濃度隨之增加。此外，團隊還觀察到了與谷氨酸神經元活動相對應的神經信號的變化。
