Инженеры из Массачусетского технологического разработали методику, позволяющую в режиме реального времени отслеживать количество свободного серотонина в живом мозге.
Найден способ измерить содержание «гормона радости» в живом мозге

Серотонин — это «гормон радости», нейротрансмиттер, который участвует в регулировании настроения и ощущения счастья в человеческом мозге. С ним и его рецепторами работают многие антидепрессанты; действие многих наркотиков так же связано с регулированием чувствительности к серотонину или его выработки. Однако до сих пор ученым не удавалось наблюдать взаимодействие серотонина с нейронами «в прямом эфире» — до тех пор, пока инженеры из MIT не разработали технику визуализации, которая позволяет это сделать.

Техника трехмерной визуализации позволяет наблюдать, как серотонин взаимодействует с нейронами живого мозга в реальном времени на всей поверхности коры головного мозга. Теперь ученые, которые занимаются разработкой антидепрессантов, смогут видеть, как ингибиторы обратного захвата серотонина (к которым относятся многие антидепрессанты) работают в разных частях мозга, и как лекарство распространяется по всему мозгу.

Многие антидепрессанты работают за счет того, что блокируют активность транспортных белков серотонина, которые помогают нейротрансмиттеру проникнуть в клетку. Их называют «селективными ингибиторами обратного захвата серотонина». Они помогают поддерживать уровень серотонина в мозге, снижая уровень тревожности и помогая бороться с депрессией, вызванной нехваткой серотонина. Обычно уровень гормона в мозге измеряется при помощи микропроб, однако этот метод отнимает много времени и ограничен по месту применения, поскольку пробы можно брать только в нескольких участках мозга одновременно.

В новой технике используется белок-сенсор, который прикрепляется к молекулам серотонина и отделяется от них только в момент обратного захвата. Белок-сенсор вводится в организм пациента одновременно с серотонином. Он виден на экране прибора для фМРТ, что позволяет в реальном времени измерять количество свободного серотонина в мозге. Сигнал прибора затем преобразуется в действующую трехмерную модель, состоящую более чем из 1000 вокселей (трехмерных пикселей) и передается на экран компьютера.