Itango：新技术实时研究神经调节
当我们想到神经元通信时，我们经常将单个神经元释放到称为突触的交叉处，在那里他们刺激另一个神经元。但有时候，而不是穿过突触，神经递质在整个脑中流动，而是在脑中泛滥的不同类型的受体，并一次刺激许多其他神经元。在这种情况下，它们被称为神经调节剂。鉴定和操纵受神经调节影响的特异性神经元是研究人员的挑战。Maxbae Kwon的Lab在Max Planck佛罗里达州神经科学研究所（MPFI），以及日内瓦大学，韩国大学和最大普朗克神经生物学研究所的合作者最近开发了一种新设计的基因表达系统，使研究人员能够可视化和操纵神经调节实时。
诱导探戈技巧，叫做一世探戈，建立在探戈系统上，这项技术近十年前发展。随着探戈技术，个人神经元被神经调节剂刺激的细胞会表达绿色荧光蛋白，这样研究人员就可以识别它们。然而，一旦传感器蛋白过表达，不管神经调剂如何，它都会持续产生荧光，这意味着随着时间的推移，越来越多的神经元会发出荧光，研究人员无法分辨哪些神经元受到了刺激。由于这种限制，Tango技术在研究哺乳动物的神经调节状态时并不实用。
一世探戈使用光敏标签系统。如果存在特定的神经调节剂，并且研究人员在感兴趣的神经元上同时闪耀着特殊的蓝光，则只能荧光。一旦研究人员关闭了灯光，蛋白质就会停止发光。“灯开关”的原始探戈系统的kwon实验室的再造，使研究人员能够控制荧光的定时，使得信噪比增加到十倍，科学家识别特定的神经元种群更容易在诸如小鼠等模型物种中。由DRS领导的工作。董明李，麦格兰信条和kanghoon jung发表于自然方法2017年4月。
在这项研究中，Hyungbae Kwon的团队使用了一世Tango旨在识别老鼠大脑中特定的神经元，这些神经元在特定的动物行为中被神经调节多巴胺激活。他们能够识别出两种神经元——一种与增加运动有关，另一种与奖赏感有关。他的团队将研究进一步推进——表达对光敏感的离子通道，他们能够选择性地抑制或诱导与他们之前确定的神经元群相关的行为。此外，他们能够控制可卡因反应行为使用一世探戈技术。
蒲根博士解释说，虽然他的实验室主要对基本神经科学以及神经调节者影响神经元电路及其形成的方式感兴趣，但他预计一世探戈方法将应用于药物发育，靶向癌症疗法和许多其他研究领域。其中一个分子包括一世探戈系统是一种可由任何G蛋白代替的G蛋白传感器。G-蛋白是药理药物的常见目标，因此公司可以使用这种技术筛选具有令人难以置信的特异性的潜在药物候选者。有时可行的药物候选人抛弃，因为现有筛选方法中的信噪比非常低。因为标签的光敏性会增加十倍的信噪比，所以一世探戈技术可以在不需要任何额外的时间投入的情况下清楚地识别这些被忽视的候选人。
“这个故事中最重要的部分是我们做到了这一点技术光敏感。光的敏感性提供了一个巨大的优势，因为你可以把它应用到基本上任何信号，”权博士说。一世探戈将有助于可视化和操纵神经回路，这些回路是药物诱导行为的基础，以及与神经调节有关的精神疾病，如情绪障碍或精神分裂症。”
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