영장류에서의 장기 도파민 신경화학 모니터링

많은 장애를 유발하는 신경정신적 및 신경퇴행성 장애는 도파민 신경전달물질의 조절 이상으로 특징지어집니다. 임상적으로 중요한 시간 범위에서 초미세 도파민 방출을 정확하게 모니터링하는 것은 중요한 unmet need입니다. 특히 빠른 밀리초 단위의 도파민 농도 변화를 기록하기 위해 미세 사이즈의 탄소 섬유 프로브 임플란트를 구현하는 전기화학적 빠른 스캔 순환 전압 측정의 개발이 특히 가치 있습니다. 그럼에도 불구하고, 이러한 잘 확립된 방법은 오직 급성(몇 시간)으로 임플란트된 센서가 있는 영장류에만 적용되었습니다. 다양한 신경학적 장애에 대한 진단 및 치료 절차를 개선하기 위해서는 장기간의 신경화학 모니터링이 필요합니다. 최근 설치류에서 이러한 센서를 만성적으로 사용하는 전략이 성공적으로 확립되었지만, 영장류에서 이러한 전략을 가능하게 하기 위한 새로운 인프라가 필요합니다. 여기서는 비인간 영장류의 깊은 뇌 구조에 만성적으로 임플란트된 센서에서 도파민 방출을 모니터링하기 위한 통합된 신경화학 기록 플랫폼을 보고하며, 행동 관련 및 자극 유도 도파민 방출 결과도 함께 제공합니다. 이러한 만성적으로 임플란트된 프로브로부터 우리는 행동 수행 및 보상 관련 자극에 의해 유도된 선조체의 여러 위치에서 도파민 방출을 측정하였으며, 직접 자극 및 약물 투여에 의해서도 측정했습니다. 우리는 도파민 감지를 자동화하기 위한 알고리즘을 추가 개발했습니다. 이러한 알고리즘은 약물이 내인성 도파민 신경전달에 미치는 영향을 추적하고, 만성적으로 임플란트된 센서의 장기 성능을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 우리의 만성 측정 결과는 깨고 행동하는 영장류의 깊은 뇌 회로에서 초미세 도파민 방출 측정의 타당성을 보여줍니다.