浅裂的大脑如何珊瑚是帮助解开这个谜团的全身麻醉大脑吗
我们中的许多人将接受全身麻醉在lives-losing意识我们可以轻松操作。尽管人类已经使用全身麻醉超过150年,我们仍然无法完全理解它如何影响大脑。
为了找到答案,我们转向属的珊瑚叫浅裂的大脑珊瑚(Lobophyllia)。使用一个独特的荧光分子出现在有叶的脑珊瑚,我们设法隔离一般麻醉药物的一个重要目标在果蝇的大脑。我们的发现可以帮助为人类开发更安全的麻醉。
在黑暗中可以发光的珊瑚
有叶的脑珊瑚生物荧光,这意味着他们可以自然生产和发光。他们发现在印度洋和太平洋,与其他类似的科学价值的生物如水晶果冻Aequorea victoria。
已经发光ocean-dwellers人员配备了一个强大的工具箱荧光分子的研究和跟踪生物过程。他们甚至激发了诺贝尔奖获得者的发现绿色荧光蛋白。
荧光分子的分裂的脑珊瑚,Eos,有一个相当令人吃惊的功能:它可以改变颜色。这让科学家们观察蛋白质的运动在生活cells-something之前是不可能的。
想象你有一个圣诞树灯光覆盖但他们都点燃了同样的颜色;这棵树从远处看起来有点模糊。如果其中一个灯切换到一个不同的颜色,但是,你会发现它很容易。
同样的原则适用于当科学家试图追踪移动的蛋白质细胞。蛋白质对细胞和跟踪执行多个重要任务可以帮助我们理解他们的功能,但它们通常太小看到与普通显微镜。
使用Eos分子,我们可以开发超分辨率显微镜,揭示细胞内即使是最小的元素,包括蛋白质。
睡眠中的大脑不是“不活跃”
今天麻醉一般病人的静脉注射剂量的镇静药物和止痛药。例如,的结合异丙酚和芬太尼会让你无意识和阻止你感觉疼痛。
镇静药物,包括安眠药,使用你的大脑的自然能力让你睡觉。他们的目标在你的大脑回路调节觉醒和阻止他们思想活跃。
然而,一个熟睡的人的大脑活动非常不同的麻醉的人。睡眠中的大脑执行许多任务,相当活跃。大脑麻醉很大程度上反应迟钝。
为什么我们不能够在全身麻醉下醒来?为了找到答案,科学家们需要识别大脑中的什么,除了睡眠通路,是麻醉药物的目标。
麻醉特技大脑的处理能力
大脑中的神经元细胞,通过相互通信过程称为突触神经传递。这是我们的大脑处理信息的主要方式。
神经元内发生神经传递的,专门的蛋白质必须被称为神经递质的释放化学物质(如多巴胺和谷氨酸)。蛋白质是动态的。他们可以自由移动内部神经元和经常需要在细胞的不同部分。
对于我们的研究,我们了Eos分子,并将它连接到一个叫做“syntaxin1A”的蛋白质——负责促进neurotransmission-to看到全身麻醉药物可能会影响其在果蝇的大脑正常功能。
我们发现syntaxin1A动力学改变与一般的麻醉药物异丙酚和异氟烷等。蛋白质成为被困在集群的蛋白质及其运动因此受到限制。
这可能是神经传递的效率降低,阻止大脑处理复杂的信息。
开发新的目标,更安全的药物
许多蛋白质除了syntaxin1A参与神经传递。所以很有可能其他人也受麻醉药物。
这个观察个人的新方法蛋白质行为完整的大脑组织将有希望发现更多的药物靶点和解释的精确机制支撑一般的麻醉剂。
因此,这些知识将帮助开发更安全的药物更少副作用。和有针对性的药物开发可以帮助防止异常长时间的恢复时间观察到在某些病人进行全身麻醉。
