Curr Biol：科学家成功利用新技术解锁了人类的去甲肾上腺素系统

近日，一篇发表在国际杂志Current Biology上题为“Noradrenaline tracks emotional modulation of attention in human amygdale”的研究报告中，来自奥胡斯大学等机构的科学家们通过研究成功揭示了人类大脑去甲肾上腺素（NA）系统的奥秘，该系统一直是科学家们开发治疗注意力缺陷多动障碍、抑郁症和焦虑症新型疗法的靶点。同时研究人员还开发了一种开创性的方法，其能用来记录标准临床电极的实时化学活性，这种电极通常会被植入体内用于癫痫的监测；这项研究不仅提供了对大脑化学特性的新见解，还对于一系列人类疾病的研究带来了新的启发，同时也强调了从活体人类大脑中获取数据的新能力。

研究者Read Montague说道，目前我们正在描述第一个通过伏安法（voltammetry）从有意识的人类中记录的快速神经化学，这也是我们向前迈出的巨大一步，经过11年多的广泛，这种方法已经能够完全应用于人类。在啮齿类动物和其它实验室模型中应用伏安法技术来读取实时的电化学读数，在大约30年的时间里已经产生了对人类大脑功能的深刻理解，但目前并没有明确的途径能将这种技术应用于人类机体中，因为它们需要将电极插入到人类大脑中。相反，演技润园关注的是已经在患者身上所使用的用于医学程序的东西，那么外科医生什么时候能在人类的大脑中植入电线呢？是否能设计一种方法来有效利用它呢？

科学家成功利用新技术解锁了人类的去甲肾上腺素系统。

图片来源：Current Biology (2023). DOI:10.1016/j.cub.2023.09.074

研究人员最初开发的方法就是将Fralin生物医学研究院所设计的碳纤维电极插入清醒的患者体内，这些患者接受帕金森疾病或其它疾病的深度大脑刺激手术。如今研究人员已经证明，电化学技术或许能利用已经到位或在标准临床使用中的电极来进行，这或许就为科学家们从未见过的大脑活动的研究提供了新的思路；电极位于大脑杏仁核区域，而该区域是一种与情绪处理密切相关的大脑区域，深受NA信号的影响。NA系统起源于一种称之为蓝斑核（LC，locus coeruleus）的小中脑核区域，其长期以来一直是科学家们开发新药旨在解决诸如ADHD、抑郁症和焦虑症等疾病的焦点。研究者Dan Bang说道，LC-NA系统被认为能调节机体的觉醒和注意力，而且是多种临床状况下的药理学靶点，但研究人员理解其在人类健康和疾病发生过程中的作用一直收到了缺乏人类直接记录的阻碍。

这项研究中，研究人员解决了这一问题，他们让三名患者观看了来自国际情感图片数据库(International Affective Pictures Database)中的中性棋盘图像和充满情绪的图像，从而就揭示了NA系统如何对多种情绪状态做出反应；正如他们预期的那样，NA水平与机体的情绪强度相关，尤其是在遇到意想不到的图像时，这就强调了NA系统在诸如ADHD等人类疾病中的重要性。尽管多年来在多种环境下记录人类大脑电活性是可能的，但这或许仅仅提供了一半信息，这些神经元是如何在短时间内实时与神经递质进行交流，或许研究起来要困难地多，除了这项研究的科学价值外，其所阐释的技术也具有潜在的价值，或许代表了理解人类大脑回路的一个里程碑。

综上，本文研究中，研究人员提供了神经调节剂监测的概念验证，而且目前在标准的临床应用中使用深度电极是可能的。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Dan Bang，Yi Luo，Leonardo S. Barbosa, et al. Noradrenaline tracks emotional modulation of attention in human amygdala, Current Biology (2023). DOI:10.1016/j.cub.2023.09.074