多巴胺是大脑中使用的一种信号分子，在调节我们的情绪以及控制运动方面起着重要作用。许多疾病，包括帕金森氏症，抑郁症和精神分裂症，都与多巴胺缺乏有关。
麻省理工学院的神经科学家现在已经设计出一种方法来测量大脑中的多巴胺超过一年，他们相信这将帮助他们更多地了解其在健康和患病大脑中的作用。
“尽管多巴胺是大脑中的关键信号分子，但与神经病学和神经精神病学疾病以及我们的学习能力有关，尽管已为人所知，但在足够长的时间内无法监测多巴胺在线释放的变化麻省理工学院研究所教授，麻省理工学院麦戈文脑科学研究所成员，该研究的资深作者之一安·格雷比尔说。
材料科学与工程系的David H. Koch工程学教授，麻省理工学院的Koch整合癌症研究所成员Michael Cima和David H. Koch研究所的教授兼Koch Institute成员Rober Langer也是该研究的资深作者。麻省理工学院的博士后Helen Schwerdt是该论文的主要作者，该论文发表在9月12日的《传播生物学》上。
长期感测
多巴胺是大脑神经元相互交流的众多神经递质之一。传统的测量多巴胺的系统(轴直径约为100微米的碳电极)只能可靠地使用约一天，因为它们会产生疤痕组织，从而干扰电极与多巴胺相互作用的能力。
在2015年，麻省理工学院的研究小组证明，微型微型传感器可用于测量大脑中纹状体部分的多巴胺水平，其中包含产生多巴胺的细胞，这些细胞对于养成习惯和加强奖励的学习至关重要。
由于这些探针非常小(直径约10微米)，研究人员最多可以植入16根探针，以测量纹状体不同部位的多巴胺水平。在这项新研究中，研究人员希望测试他们是否可以将这些传感器用于长期的多巴胺跟踪。
“我们的基本目标从一开始就是使传感器能够长时间工作，并每天产生准确的读数，” Schwerdt说。“如果您想了解这些信号如何介导特定的疾病或状况，这是必要的。”
为了开发一种可以长时间准确的传感器，研究人员必须确保它不会引起免疫反应，以避免疤痕组织会影响读数的准确性。
麻省理工学院的研究小组发现，即使在很长一段时间内，它们的微型传感器也几乎对免疫系统不可见。植入传感器后，小胶质细胞(对短期损伤有反应的免疫细胞)和长期响应的星形胶质细胞的数量与未插入探针的脑组织中的数量相同。
在这项研究中，研究人员在每只动物的纹状体中植入了三到五个传感器，深约5毫米。在刺激多巴胺从脑干释放到纹状体后，他们每隔几周读取一次读数。他们发现测量长达393天保持一致。
“这是任何人第一次证明这些传感器可以工作几个月以上。Schwerdt表示：“这给我们很大的信心，有一天这类传感器对于人类来说可能是可行的。
纽约大学生理学和神经科学教授Paul Glimcher表示，这种新型传感器应使更多的研究人员能够对多巴胺进行长期研究，这对于研究诸如学习这样的现象是很重要的。
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