Das denken in Säuren und Basen: pH-Wert im Gehirn
Obwohl eine Reihe von Techniken, die in der Lage sind, zum nachverfolgen von änderungen des pH-Wertes im Gehirn, die genaue Messungen bisher nicht möglich. Jetzt jedoch haben Forscher in Japan haben eine neuartige Methode für die Prüfung der Gehirn-pH-Wert führen kann, um neue Informationen über die Rolle der pH-Wert im Gehirn signalisieren.
In einer Studie, veröffentlicht in diesem Monat in Nature Communications, die Forscher vom National Institute for Physiological Sciences in Okazaki und Toyohashi University of Technology in Toyohashi verriet Ihr ein neues design für eine Sonde zur Messung Gehirn pH-Wert mit einer erhöhten räumlichen und zeitlichen Genauigkeit im Vergleich mit vorherigen Techniken.
Die jüngste Feststellung, dass pH-Wert spielt eine Rolle bei der neurotransmission zeigt an, dass eine pH-änderung kann weitreichende Folgen für die normale Funktion des Gehirns und des pathologischen Gehirn-Bedingungen. Jedoch, bestehende Methoden zur Messung von Gehirn-pH-Wert entweder zu geringe räumliche und zeitliche Auflösung, wie magnetische Resonanz-Darstellung, oder werden darauf eingeschränkt, dass Sie nur in der Lage sind zu Messen, pH-Wert an einem einzigen Punkt, nämlich, mikroelektroden. Als Ergebnis, die detaillierte Beteiligung der pH-Wert in der neurotransmission, bleibt unüberprüft. Um dies zu beheben, Forscher am National Institute for Physiological Sciences in Okazaki und Toyohashi University of Technology in Toyohashi entwickelte einen speziellen sensor zu prüfen, pH-Wert, Aktivität im neuralen Schaltkreis-Ebene.
„Der neue proton-Bild-sensor-Gerät fiel aufgrund unserer bisherigen sensor, sondern wurde speziell optimiert für in-vivo-brain-Analysen in Mäusen“, sagt Horiuchi, Hiroshi, einer der leitenden Autoren der Studie. „Dieses aktiviert uns, zu prüfen, änderungen im Gehirn pH-Wert, gemessen nach Protonen-Konzentration, während die Exposition gegenüber stimuli in einem visuellen Erfahrung Aufgabe“, fügt Masakazu Agetsuma, die andere führen Autor der Studie.
Das neue Gerät wurde entwickelt, um kleiner als die vorhergehende probe, so dass es verursacht minimale Schäden an das Gehirn die Regionen rund um die Sonde. Wenn die Forscher testeten das Gerät fanden Sie, dass die änderungen nicht angezeigt werden, beeinträchtigen die Funktionalität.
„Die Daten zeigen, dass unser biosensor Messen können änderungen im pH-Wert, die auftreten, auf einer Skala von Mikrometer und Millisekunden über eine große Fläche“, erklärt Kazuaki Sawada, co-entsprechenden Autor. „Als Ergebnis war es möglich, die Sonde zu korrelieren, unterschiedliche räumliche Muster des pH-änderungen in der Maus primären visuellen cortex mit spezifische visuelle Reizmuster.“
Die proton-Bild-sensor war in der Lage zu entdecken, verschiedene Muster von pH-änderungen in den primären visuellen Kortex wurden induziert, indem jeweils acht verschiedene Reizmuster.
„Wir finden Veränderungen in der pH-Wert bei einer Mikrometer-Skala-Auflösung legt nahe, dass die pH-änderungen beteiligt sein können in der fine-tuning-Aktivität des Gehirns“, sagt Junichi Nabekura, senior-Autor. „Dies kann klinisch wichtig, da Patienten mit psychischen Erkrankungen, wie Schizophrenie und bipolare Störung, wurden gefunden, um abnorme Gehirn-pH-Ebenen.“
