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(shí)，它們會(huì)通過暫時(shí)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(shí)似乎與石墨烯薄片相對(duì)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(jí)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(dòng)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(shí)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(shí)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(gè)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(huì)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(dòng)物放在相同的環(huán)境中，動(dòng)物也會(huì)記住這種氣味。捕食者具有相同的保護(hù)行為，這是一個(gè)*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(píng)估石墨烯薄片對(duì)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(duì)興奮性突觸具有特異性，短時(shí)間暴露于石墨烯薄片可能會(huì)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(shí)，可以將顯示出暫時(shí)抑制興奮性突觸(而不會(huì)引起炎癥，對(duì)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(dòng)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。”