神經(jīng)元和石墨烯納米顆粒有關(guān)

SISSA研究小組負(fù)責(zé)人勞拉·巴拉里尼(Laura Ballerini)表示：“以前我們已經(jīng)證明，當(dāng)石墨烯薄片被遞送到神經(jīng)元時，它們會通過暫時阻止谷氨酸從突觸前末端釋放而自發(fā)地干擾興奮性突觸。”功能失調(diào)的突觸可塑性并恢復(fù)了大鼠的長期焦慮行為，近發(fā)表于《生物材料》(Biomaterials)，由奧黛麗·弗朗西斯·比亞喬尼(Audrey Franceschi Biagioni)，賈達(dá)·塞洛特(Giada Cellot)，艾麗莎·帕蒂(Elisa Pati)，諾伊斯·洛薩諾(Neus Lozano)，貝倫·巴萊斯特羅斯，拉斐爾·卡薩尼(Raffaele Casani)，諾貝托·塞恩·科英布拉(Kofasta Kostarelos)合著。

有效，特定，且具有可逆且無害的作用：完美的生物材料的標(biāo)識似乎與石墨烯薄片相對應(yīng)，這是SISSA進(jìn)行的一項(xiàng)新研究的主題-的里雅斯特高級學(xué)院，加泰羅尼亞納米科學(xué)研究所和在歐洲石墨烯旗艦項(xiàng)目的框架內(nèi)，巴塞羅那的納米技術(shù)(ICN2)和曼徹斯特大學(xué)的國家石墨烯研究所。這種納米材料已顯示出以非常特定的方式與脊椎動物神經(jīng)系統(tǒng)功能相互作用的能力，從而中斷了導(dǎo)致焦慮相關(guān)行為的病理過程的建立。

“我們研究了這種突觸活性的降低是否足以改變相關(guān)的行為，特別是由于興奮性突觸的瞬時性和局部性過度功能而引起的病理性行為”。這種方法將通過使用所謂的精-確藥物療法加強(qiáng)突觸的選擇性和瞬時靶向策略，以防止腦部疾病的發(fā)展。

為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究小組將重點(diǎn)放在創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)上，并在體內(nèi)和體外兩個階段進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

SISSA的奧黛麗·弗朗西斯·比亞喬尼(Audrey Franceschi Biagioni)解釋說：“我們通過暴露于貓的氣味來分析捕食者的存在引起的大鼠防御行為，從而引起厭惡記憶。”“如果暴露在捕食者的氣味下，老鼠會產(chǎn)生防御反應(yīng)，并逐漸消退，這種記憶在記憶中有很好的烙印，以至于即使六天后將動物放在相同的環(huán)境中，動物也會記住這種氣味。捕食者具有相同的保護(hù)行為，這是一個*的綜合模型，我們用它來重現(xiàn)壓力行為。

研究的第二部分是在體外進(jìn)行的。SISSA的研究人員，研究的第-一作者Giada Cellot和Audrey Franceschi Biagioni一起解釋說：“在體內(nèi)，我們只能觀察到行為變化，而無法評估石墨烯薄片對突觸的影響。”“體外實(shí)驗(yàn)允許在簡化模型上進(jìn)行研究，以了解石墨烯薄片與神經(jīng)元相互作用的機(jī)制。我們使用了從杏仁核，發(fā)生壓力反應(yīng)的大腦區(qū)域獲得的神經(jīng)元培養(yǎng)物，觀察到納米材料的作用對興奮性突觸具有特異性，短時間暴露于石墨烯薄片可能會阻止突觸的病理可塑性”。

勞拉·巴拉里尼(Laura Ballerini)補(bǔ)充說：“我們假設(shè)，當(dāng)與記憶有關(guān)的可塑性得到鞏固時，可以將顯示出暫時抑制興奮性突觸(而不會引起炎癥，對神經(jīng)元的損害或其他副作用)的石墨烯薄片注射到杏仁核外側(cè)。它能有效地抑制興奮性突觸，應(yīng)抑制可塑性并降低與焦慮有關(guān)的反應(yīng)。這就是發(fā)生的情況：用石墨烯薄片給藥的動物在六天后“忘記”了與焦慮有關(guān)的反應(yīng)，從而挽救了其行為。”