新的多巴胺传感器可以帮助解开大脑化学的奥秘

2018年，林田和她在加州大学戴维斯分校健康中心的团队开发了dLight1，一种基于单一荧光蛋白的生物传感器。该系列高度特异性的传感器可检测多巴胺，多巴胺是神经元释放的一种激素，用于向其他神经细胞发送信号。当与先进的显微镜相结合时，dLight1 可以提供活体动物中多巴胺空间和时间释放的高分辨率实时成像。

最近，Tian 和她的团队成功扩展了 dLight1 传感器的色谱。在 9 月 7 日发表在《自然方法》上的一篇文章中，他们介绍了 dLight1 的两种新光谱变体：黄色 YdLight1 和红色 RdLight1。

“新的传感器将帮助研究人员检测和监测大脑中不同的信息处理活动，”生物化学和分子医学副教授、该研究的主要作者林田说。“通过不同的颜色，我们将能够同时看到多种神经化学物质的释放和神经活动。”

RdLight1 允许同时评估多巴胺、突触前或突触后神经元活动以及特定类型细胞中的谷氨酸释放以及动物的神经元投射。其增加的光穿透性和成像深度提供了增强的多巴胺信号质量。这使得研究人员能够光学剖析多巴胺的释放并模拟其对神经回路的影响。

作为一种神经递质，多巴胺在运动、注意力、学习以及大脑的愉悦和奖励系统中发挥着重要作用。

“这些令人兴奋的新工具为开发变色神经化学指标打开了一扇新的大门。与其他工具一起，它们具有解开健康和疾病中大脑化学之谜的巨大潜力，”田说。“我们从这些传感器中获得的知识将有助于开发更安全的下一代疗法，治疗抑郁症、焦虑症、精神分裂症和成瘾等神经精神疾病。”