探测大脑的化学

我们的大脑在用作信使的化学物质中不断地唤醒，将信号从一个神经元传输到另一个神经元。这是一个非常漂亮的系统，虽然科学家们仍然没有清楚地依赖于如何，那些化学信息最终被转换为踢球等行为，或者做出真正复杂的数学计算。如果科学家可以清楚地了解转换作品的情况，它会进一步了解脑功能的理解，并开辟了帕金森或糖尿病等疾病的一系列新治疗方法。

那么我们如何弄清楚大脑中的化学品以及他们实时所做的事情？

化学家Leslie Sombers和她的研究生Leyda Lugo-Morales使用优雅的方法，允许实时测量大脑中的化学波动。它们使用伏安法，这听起来真的很酷，弗兰肯斯坦-Y，但基本上是一种电化学扫描方法，其中电压施加到电压，碳纤维微电极比人发​​的约10倍。得到的数据是称为伏安图的图形的形状。图的大小表示存在特定化学品的数量，并且形状讲述了它的研究人员。因此，它们可以“看到”并准确地测量特定的化学品，而无需担心我们在淹没的大脑中的所有其他化学物质的干扰。

一些化学品雕塑对测量葡萄糖感兴趣，例如，通常看不到电化学测量技术，如伏安。因此，为了使其起作用，Sombers将酶附加到与葡萄糖反应的电极上。葡萄糖分子与酶反应并产生过氧化氢，其作为电电位施加到电极上。得到的电流测量，并且该数据被捕获在伏安图中。当科学家在他们的伏安图中看到过氧化氢时，他们知道他们发现葡萄糖。

最常用的电化学扫描方法每次扫描需要大约10到20秒，但纵节和卢戈尔玛可以每秒制作10个全扫描，这为他们实时地提供了大脑中的化学波动的信息。

“速度是关键，”Sombers说。“我们使用碳作为电极，这是一种很棒的材料，因为它对生物无害，而且便宜，但它不是真正的催化剂。通过以每秒400伏特的速度升高和降低电压，我们在电极表面建立了一个氧层。氧气作为催化剂，帮助氧化由附在探针上的酶产生的过氧化氢，我们可以测量我们正在寻找的分子，以及它们如何实时波动。”

Lugo-Morales已经使用探头在啮齿动物脑中的不同位置进行实时测量葡萄糖波动。她发现，根据探针所在的位置，它们的数量不同，并且它们在非常短的时间上波动很短的时间 - 这是我们的神经元的工作有多快。这表明我们的大脑取决于葡萄糖的一些非常精确的调节，以便起作用。其他化学物质的其他测试将肯定会遵循。

“很多人想了解大脑中的葡萄糖动态，”索米尔说。“六十至70％的糖尿病患者显示神经元功能障碍，加上葡萄糖与精神分裂症和阿尔茨海默氏症等疾病有关。如果我们能够了解大脑如何使用葡萄糖，我们可以为这些疾病创造更好的治疗方法。“