研究方法与工具
微透析
微透析是一种偷听活体脑组织化学变化的技术。一根细如发丝的探针被植入选定的脑区,探针顶端套着一小段半透膜——这层膜布满极其细小的孔,水和小分子可以穿过,而细胞和大分子蛋白质却过不去。一股温和的液流被缓慢地泵入探针内部。由于内部的液体一开始是干净的,脑细胞周围液体中漂浮的神经化学物质便会顺着浓度差扩散过膜,借这股液流被带出大脑。随后,对收集到的液滴进行化学分析。
可以把它想象成把一个茶包浸入杯中:那层膜就是茶包,只不过它不是让茶味渗进来,而是让大脑自身的分子——多巴胺、血清素等神经递质,以及葡萄糖、药物和代谢废物——渗入你带走的液体里。通过每隔一分钟、或每隔一小时采集一次样本,研究者就能实时观察这些化学物质在动物睡眠、学习或给药过程中如何此起彼伏。
它最大的长处同时也是它的主要局限。由于过程中什么都没有被破坏,大脑也照常在探针周围运作,微透析可以连续追踪同一个位点长达数小时甚至数天。但分子穿过膜的速度很慢,因此这种方法是以牺牲精细的时间分辨率来换取化学细节——它擅长揭示有哪些物质存在,却难以捕捉发生在零点几秒之间的瞬时变化。
由于样本采自细胞之间的液体,而非任何单个神经元的内部,微透析测量的是这一片区域的平均化学状态,而不是某一个细胞的私有信号。
又称
另见