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科学家开发传感器可精准监控大脑通信 终于搞懂为啥老年痴呆药物疗效有限

Emma Chou

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弗吉尼亚大学医学院的科学家们已经开发出一种工具,以前所未有的方式监控大脑中的通信,并且提供了一个解释,为什么阿尔茨海默氏症的药物疗效是有限的,为什么有的病人停用后更糟了。

研究人员希望他们的新方法将让我们对抑郁症、睡眠障碍、自闭症、神经疾病和主要精神疾病的理解产生巨大影响。他们说,这将加快对大脑运行的科学研究,并促进新疗法的发展。

“我们现在可以‘看到’脑细胞是如何在健康和病变的大脑中精确地沟通的。”弗吉尼亚大学药理学系主任J. Julius Zhu说。

由J. Julius Zhu及其合作者开发的新方法让科学家们可以在微观水平和更小的纳米水平上检查大脑内部的传输。它结合了生物“传感器”和两种不同形式的尖端成像技术。

这种方法可以量化与成瘾、阿尔茨海默氏症、抑郁症和精神分裂症等主要大脑疾病相关的“神经调节”传递。它们还与自闭症、癫痫、饮食障碍和睡眠障碍有关。

神经调节传输是大脑中“较慢”的传输。它们通常被认为涉及到大区域的许多神经元。这与神经元之间更快的传输形成了鲜明对比。

但J. Julius Zhu的新工具已经表明,事情并没有那么简单。

在阿尔茨海默氏症中,J. Julius Zhu和同事们发现在堪比猎枪式的神经调节传输中,“精细控制及精确程度”令人惊讶。科学家们报告说,广泛使用的治疗阿尔茨海默病的药物——乙酰胆碱酯酶抑制剂可能会抑制这种精确的信息交流。他们说,这或许解释了药物疗效有限。

研究人员进一步确定了长期使用这些药物可能会在大脑中产生的潜在变化,从而解释为什么患者停止服用这些药物后病情往往会变得更糟。

研究人员说,老年痴呆症只是冰山一角。他们在两篇新的科学论文中表示,新的系统在神经和精神疾病和失调的各个领域具有“广泛的适用性”。科学家们预测,在未来的几年里,它将帮助医生了解神经疾病和精神问题,筛选药物以寻找潜在的治疗方法,识别致病基因,并针对特定的患者需求开发出更好、更个性化的药物。

研究人员在科学杂志《分子精神病学》和《纳米快报》上描述了这一新方法和发现。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://phys.org/news/2021-03-brain-sensor-alzheimer.html

https://www.nature.com/articles/s41380-020-00960-8


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