神经化学活动的实时读数

科学家创造了具有荧光染料的细胞，这些染料会因特定神经化学而改变颜色。通过将这些细胞植入生活哺乳动物脑中，他们已经显示了神经化学信号传态如何随着食物奖励的推动学习而变化，他们报告自然方法在线10月26日。

这些细胞CNiFERs(发音为“嗅探器”)可以检测少量的神经递质，多巴胺或去甲肾上腺素，在位置和时间上都有很好的分辨率。由于多巴胺在学习、奖励和成瘾方面的作用，神经科学家一直对它感兴趣。

“多巴胺是大脑中普遍存在的一种分子，它发出‘任务完成了’的信号。该研究的负责人、加州大学圣地亚哥分校的物理学教授大卫·克莱因菲尔德说:“在学习和形成新记忆的几乎所有方面，记忆力都是关键指标。”“多巴胺信号的中断是精神分裂症和成瘾的核心。”克莱因菲尔德还在神经生物学、电子和计算机工程领域担任职务。

神经科学家长期以来旨在在受控条件下测量大脑中的多巴胺。但多巴胺的化学性质如此接近去甲肾上腺素，即快速和准确地测量多巴胺，而不是被其他分子混淆，具有落后的科学家。

Kleinfeld和Paul Slesinger，纽约山山上西奈山医学院神经科学教授开发了迎接这一挑战。这些修饰的细胞可以插入动物的大脑中以实时观察神经信号传导的变化。

在Kleinfeld的实验室工作的Arnaud Muller和Victory Joseph将CNiFERs植入老鼠的额叶皮层，然后观察当老鼠学会将声音与甜蜜奖励联系起来时信号是如何变化的。

这是古典调理，其中可靠地在一滴甜水之前来引发预期舔随着时间的推移。研究人员发现，释放多巴胺，但不是Norebinephrine.，跟踪这一变化。也就是说，多巴胺最初是随着奖励一起释放的，但随着声音开始更早地释放，因为老鼠学会了将这种之前的中性信号与愉快的东西联系起来。在没有学习或只产生微弱联系的小鼠中，预期释放多巴胺也减少了。

大脑研究人员长期怀疑这一联系。但由于这些蜂窝记者的设计相当多样化，因此可以使用相同的方法跟踪许多不同的感兴趣的化学信号。

“这项工作为设计的细胞设计提供了一种报告大脑中的大型信号分子的细胞的路径，”Kleinfeld说。

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