ردیابی سروتونین و دوپامین مغز به روشی نوین

به گزارش سهندبلاگ، دوپامین و سروتونین مواد شیمیایی در مغز هستند که در طیف وسیعی از اختلالات عصبی از جمله پارکینسون و افسردگی نقش دارند، بنابراین درک چگونگی عملکرد آنها می تواند کلیدی در توسعه درمان های موثرتر برای این شرایط باشد. یک ابزار جدید که اخیرا توسعه یافته است با نگاهی نوین به عملکرد این انتقال دهنده های عصبی در مغز، دانشمندان را قادر می سازد تا برای اولین بار بر فعالیت آنها در زمان حال در مغز نظارت داشته باشند.

به گزارش خبرنگاران و به نقل از گیزمگ، دوپامین و سروتونین مدتهاست که با توانایی مغز در پردازش پاداش در ارتباط هستند، اما اخیراً دانشمندان توجه خود را به چگونگی نقش گسترده تر آنها در تمام بدن انسان معطوف نموده اند. آنها قصد دارند به چگونگی عملکرد سروتونین موجود در روده برای تنظیم قند خون و اینکه چگونه سطح پایین آن توسط کتامین معین می گردد، پی ببرند و دریابند چگونه تحریک عمقی مغز(DBS) می تواند فراوری دوپامین را در بیماران مبتلا به پارکینسون افزایش دهد.

مثال بیماری پارکینسون هدف اصلی محققان است زیرا بیماری پارکینسون با کاهش فراوری دوپامین در مغز معین می گردد که این امر منجر به از دست دادن کنترل حرکت بدن می گردد. استفاده از تحریک عمقی مغز که در آن سیم های ریزی برای انتقال جریان الکتریکی در مناطق خاص مغز بیمار کاشته می گردد روش خوبی است چرا که این روشی مناسب برای تشخیص و برطرف علائمی مانند لرزش و حرکت کند همراه با کمبود دوپامین است.

طی این مطالعه پنج بیمار تحت درمان تحریک عمقی مغز در مرکز پزشکی ویک فارست قرار گرفتند. دو نفر از آنها مبتلا به پارکینسون و سه نفر دارای لرزش اساسی(یک اختلال حرکتی غیر ارادی در سیستم عصبی) بودند. همانطور که جراحان مغز و اعصاب آرایه های الکترود خود را برای کاشت آنها در مغز می گذاشتند و درمان تحرک عمقی مغز را شروع می کردند گروه دیگری از محققان از جمله دانشمندان موسسه ویرجینیا تک، در کنار آنها کار می کردند تا میکروالکترود فیبر کربن خود را در اعماق مغز بیماران قرار دهند تا از آن برای تشخیص و ثبت سروتونین و دوپامین آزاد شده از سلول های عصبی استفاده نمایند.

در حالی که بیماران هشیار بودند، محققان از آنها خواستند برخی تمرینات تصمیم گیری را انجام دهند و از آنها خواستند تا تصمیم بگیرند که برخی نقاط بعد از ناپدید شدن به کدام سمت در صفحه حرکت می نمایند. هر بیمار 200 تا 300 بار این تمرینها را انجام می داد و برخی از اوقات از آنها خواسته می شد تا بگویند چقدر از پاسخ خود مطمئن هستند. در همین حال، ولتاژهای پایین در سراسر الکترود رد می شدند تا فعالیت دوپامین و سروتونین را در همان زمان تشخیص دهند. دانشمندان این روش الکتروشیمیایی را ولتامتری چرخه ای اسکن سریع(fast scan cyclic voltammetry)نامیدند. این روش آنها را قادر می سازد برای اولین بار نوسانات زیر ثانیه در سیگنالینگ دوپامین و سروتونین را ثبت نمایند.

پی رید مونتاژ(P. Read Montague) نویسنده ارشد این مطالعه از موسسه ویرجینیا تک گفت: تعداد زیادی از مردم در سراسر دنیا از ترکیبات دارویی برای ایجاد اختلال در سیستم انتقال دهنده دوپامین و سروتونین استفاده می نمایند تا رفتار و سلامت روانی افراد را تغییر دهند. اکنون برای اولین بار، فعالیت لحظه به لحظه در این سیستم ها اندازه گیری و معین شده است.

محققان گفتند که این یک پیشرفت چشمگیر برای ردیابی این انتقال دهنده های عصبی است. آنها دریافتند که سطح سروتونین هنگامی که بیماران درباره پاسخ خود تردید داشتند، افزایش می یابد و هنگامی که اطمینان بیشتری داشتند کاهش می یافت و سطح دوپامین نیز زمانی که بیمار در حال تصمیم گیری بود، افزایش می یافت و خاتمه هنگامی که سطح هر سروتونین و دوپامین به یک سطح خاصی می رسید بیمار تصمیم نهایی را می گرفت.

یافته های این مطالعه در مجله Neuron منتشر شده است.