Имплантат для контроля уровня дофамина
До сих пор не существовало метода отслеживать образование дофамина (допамина)* в мозге не только человека, но и животных. Основная проблема заключалась в том, что существующие сенсоры достаточно быстро (буквально за несколько дней) деградировали в мозге.
Американские ученые из Масачуссетского технологического института разработали имплантируемый сенсор, который способен измерять уровень дофамина в мозге грызуна в течение года. Эти сенсоры практически не превышали своим размером клетки мозга - их ширина не превышала 10 мкм.
Информация об этом проекте опубликована в журнале Communications Biology.
По мнению разработчиков, такая технология может принести пользу для лечения и лучшего понимания болезни Паркинсона и других заболеваний мозга.
В статье отмечается, что
Несмотря на то, что нам известно о роли дофамина как очень важной сигнальной молекулы в нашем мозге, задействованной в неврологических и нейропсихиатрических заболеваниях, а также в процессах, отвечающих за нашу способность учиться, у нас до сих пор не было возможности отслеживать изменения во времени высвобождения дофамина. Отслеживать достаточно долго, чтобы соотнести эти данные с клиническими характеристиками.
Новые сенсоры практически невидимы для иммунной системы, что исключает появления рубцовой ткани, которая может повлиять на точность измерений. После имплантации количество микроглиев** и астроцитов*** в ткани мозга не изменилось по сравнению со временем до имплантации.
При проведении тестирования технологии на грызунах животным были имплантированы по 3 - 5 сенсоров глубоко в полосатое тело мозга****. Считывание показаний проводилось каждые несколько недель после того, как выпуск дофамина стимулировался в мозговом стволе и вещество переносилось в полосатое тело. Измерения оставались неизменными в течение 393 дней.
В будущем такие сенсоры могут использоваться для мониторинга пациентов с болезнью Паркинсона, получающих лечение с помощью глубокой стимуляции мозга.
* Дофамин — это вещество-нейромедиатор. По метаболическим свойствам дофамин является предшественником адреналина и норадреналина.
** Микроглия — специализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, которые являются фагоцитами, уничтожающими инфекционные агенты и разрушающими нервные клетки.
*** Астроцит — тип нейроглиальной клетки звездчатой формы с многочисленными отростками. Эти клетки поддерживают нейроны и разделяют их своими телами на группы. Эту функцию позволяет выполнять наличие плотных пучков микротрубочек в цитоплазме астроцитов.
**** Полосатое тело — анатомическая структура конечного мозга, относящаяся к базальным ядрам полушарий головного мозга. На горизонтальных и фронтальных сечениях мозга полосатое тело имеет вид чередующихся полос серого вещества и белого вещества.
