Активность дофамина и серотонина отследили в реальном времени
И дофамин, и серотонин уже давно связывают со способностью мозга учиться и реагировать на «вознаграждения». Но в последнее время ученые находят все больше процессов, на которые могут влиять эти нейромедиаторы. Например, ранее ученые показали, что серотонин в кишечнике может регулировать уровень сахара в крови или как глубокая стимуляция мозга может влиять на выработку дофамина у пациентов с болезнью Паркинсона.
Последний пример особенно важен, так как болезнь Паркинсона характеризуется уменьшением выработки дофамина в головном мозге, что в конечном итоге ведет к нарушениям физических функций. Использование глубокой стимуляции, в ходе которой в головной мозг пациента устанавливаются электроды, позволяет устранить тремор и замедление движений у больных с паркинсонизмом.
В новом исследовании ученые решили имплантировать специальные электроды из углеродного волокна пациентам с болезнью Паркинсона и эссенциальным тремором, которые проходили курс лечения глубокой стимуляцией. Оказалось, что эти электроды могут в реальном времени показывать уровни обоих нейромедиаторов.
Когда пациенты бодрствовали, исследователи заставляли их выполнять упражнения. Одно из них заключалось в том, чтобы определить, в каком направлении двигались точки на экране, перед тем как исчезнуть с него. Каждый пациент выполнял задание от 200 до 300 раз, и время от времени его просили указать, насколько он уверен в своих ответах.
Тем временем на электрод подавалось низкое напряжение, чтобы в режиме реального времени наблюдать активность дофамина и серотонина. Ученые назвали этот электрохимический метод быстрой сканирующей циклической вольтамперометрией. Новая технология впервые позволила исследователям зафиксировать субсекундные колебания концентраций дофамина и серотонина.