※麻省理工發表一款能夠測量並影響腦腸軸線神經的微電子探針，盼透過這個探針深化腦腸軸線研究並應用於治療腦部疾病。(Photo credit: MIT and Prof. Polina Anikeeva)

麻省理工的研究團隊開發出一款微電子探針，它可以測量並影響腦腸軸線(brain-gut axis)神經元的行為。大腦和消化道之間的神經元交流與自閉症、帕金森氏症等一系列疾病有關。然而，直到現在，研究這些神經元之間的交互作用還很困難。新型微電子探針是細聚合物絲，內含感知器和其他微電子元件，包括用於運輸藥物的微流通道和用於光遺傳學的光源。這些探針可以推進腸胃道或神經組織中進行研究。麻省理工的研究團隊希望這項技術能夠揭開各種疾病狀態下的新現象。

科學研究證明，腸道和大腦之間的交流非常頻繁，這並不完全是大腦對腸道的指示。研究團隊越來越認識到，來自腸道的訊號也能影響我們的行動和活動，腦腸軸線可能在多種疾病中發揮重要作用。

「身體和大腦之間存在著持續的、雙向的交流。長期以來，我們一直認為大腦是一個向器官輸出並控制一切的主導者。但現在我們知道，器官也有很多回饋回向大腦，這種回饋有可能控制著一些我們以前認為完全由中樞神經系統控制的功能。」這項研究的計畫主持人Polina Anikeeva教授說道。

然而，迄今為止，對這個問題的研究還很困難。為了解決這個問題，這個研究團隊設計了一種新工具。事實上，他們也不得不設計出這種工具，因為世界上並不存在這種工具。「為了能夠在內臟中進行光遺傳學研究，然後測量對大腦功能和行為的影響，這需要毫秒級的精度，我們需要一種不存在的設備。因此，我們決定製造它。」參與這項研究的Atharva Sahasrabudhe說道。

為了製造探針，研究團隊採用一種稱為熱拉伸(thermal drawing)的方法，即將聚合物拉成細絲。這些細絲還可以與一系列的微電子器件功能化，包括用於光遺傳學的感知器和光源，以及可輸送藥物的微流道。一旦進入神經組織，無線探針可由一個貼在皮膚上的小型控制電路供電與控制。

到目前為止，研究團隊已經在小鼠身上測試了這項技術，發現他們可以透過刺激小鼠的腸道顯著影響小鼠的行為。「我們現在可以開始問，這些是巧合，還是嘗到與大腦之間存在關係?也許我們有機會利用這些腸道-大腦迴路，以一種不直接觸及大腦且侵入性較小的方式操控外圍迴路，開始控制其中一些腦部疾病。」Polina Anikeeva教授繼續說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)