حسگر جدید برای پیگیری دوپامین در مغز

کد خبر: ۵۱۲۱۵۴

دوپامین یکی از چندین انتقال‌­دهنده عصبی است که سلول­‌های عصبی در مغز برای ارتباط با یکدیگر از آن استفاده می‌کنند. دستگاه جدیدی که توسط محققان ام‌آی‌تی ارائه شده است، امکان اندازه­‌گیری دوپامین در مغز را به روشی بسیار آسان­‌تر از روش­‌های قبلی امکان­‌پذیر می­‌کند. اندازه­‌گیری دوپامین باعث می­‌شود تا به بینشی درباره­ نقش دوپامین در یادگیری، حافظه و عواطف دست پیدا کنیم. حسگر ساخته‌شده آرایه­‌ای از الکترودهای کوچک کربنی است که با محدودیت‌هایی که در گذشته در زمینه اندازه­‌گیری دوپامین وجود داشت مقابله می­‌کند.

تاکنون کسی به­‌طور دقیق رفتار انتقال‌دهنده­‌های عصبی را در یک مقیاس مکانی و زمانی اندازه­‌گیری نکرده است. داشتن ابزارهایی مانند این حسگر جدید ارائه­‌شده این اجازه را می­‌دهد که بیماری­‌های مربوط به انتقال‌دهنده­‌های عصبی مورد بررسی قرار بگیرد.

به­‌علاوه، به‌دلیل اینکه این آرایه بسیار کوچک است، پتانسیل زیادی برای سازگاری در استفاده شدن در انسان­‌ها دارد. بسیاری از اختلالاتی که در مغز انسان وجود دارد، به­‌ویژه بیماری پارکینسون به‌دلیل اختلالاتی است که در میزان دوپامین مغز وجود دارد.  سلول­‌های تولیدکننده دوپامین در جسم مخطط برای تشکیل عادات و یادگیری بسیار ضروری هستند.

تا به حال دانشمندان علم اعصاب از الکترودهای کربنی با قطر شفتی در حدود ۱۰۰ میکرون برای اندازه­‌گیری میزان دوپامین در مغز استفاده می­‌کردند. با این حال این الکترودها به‌دلیل اینکه بافت را زخمی می­‌کنند و توانایی الکترود را در تعامل با دوپامین مختل می­‌کنند، تنها می­‌توانند برای حدود یک روز استفاده شوند.

تیم تحقیقاتی ام‌آی‌تی الکترودهایی را طراحی کرده­ است که قطر آ­نها تنها ۱۰ میکرون است و آنها را با آرایه­‌ای ۸ الکترودی ترکیب می­‌کنند. سپس، این الکترودهای حساس با یک پلیمر سخت به نام پلی‌اتیلن گلیکول پیچیده می­‌شوند و این پلیمر از آنها محافظت می­‌کند.

این الکترودهای کوچک اندازه­‌گیری دوپامین، دوپامین را با روش مشابه الکترودهای بزرگ‌تر اندازه­‌گیری می­‌کنند. محققان یک ولتاژ نوسانی از طریق الکترودها اعمال و مشاهده کردند هنگامی که ولتاژ در یک نقطه مشخص باشد، دوپامین در مجاورت الکترودها تحت یک واکنش الکتروشیمیایی قرار می­‌گیرد و یک جریان الکتریکی قابل اندازه­‌گیری تولید می­‌شود. با استفاده از این روش، دوپامین موجود می­‌تواند در بازه­‌های زمانی میلی­‌ثانیه اندازه­‌گیری شود.

به گفته گابریل یکی از اعضای تیم: «ما قصد داریم کشف کنیم در مدل‌های موش با اختلالات مغزی و یا هنگامی که حیوانات در حال یادگیری هستند، چه اتفاقی برای دوپامین رخ می‌دهد.»

همچنین محققان در حال حاضر آزمایش­‌هایی را انجام می­‌دهند تا بفهمند الکترودها برای چه مدت‌زمانی می­‌توانند سیگنال‌ها را اندازه­‌گیری کنند و در آزمایش­‌هایی که تا به حال انجام شده، دستگاه توانسته به مدت دو ماه کار کند. دانشمندان به کمک این نوع از دستگاه­‌های سنجش طولانی‌مدت می­‌توانند تغییرات دوپامین را در مدت‌زمان­‌های طولانی‌تری پیگیری کنند.

این مطلعه در ژورنال Lab on a Chip  منتشر شده است.

منبع:

http://scitechdaily.com/new-sensor-allows-researchers-to-track-dopamine-in-the-brain/

More from ناهید عزیزی

نانوذرات خنک‌کننده

کد خبر:۶۰۷۱۷۷ تاریخ انتشار: ۳۱ سپتامبر ۲۰۱۷ نانوذرات خنک‌کننده نشستن در یک...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *