卡爾加里大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種新穎的成像和實(shí)驗(yàn)制備系統(tǒng)，使他們能夠記錄小鼠腸道神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)。這項(xiàng)新技術(shù)使研究人員能夠在消化和廢物消除的復(fù)雜過程中記錄有時(shí)被稱為腸道大腦的東西。

“這種完全不同的實(shí)驗(yàn)方式使我們能夠更好地了解調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)腸道神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)的神經(jīng)相互作用的復(fù)雜性，”聯(lián)合首席研究員Wallace MacNaughton博士說。“它為我們了解真正發(fā)生的事情開辟了新的途徑，這將有助于我們更好地了解胃腸道疾病和紊亂。

嵌入腸道壁的神經(jīng)元或神經(jīng)細(xì)胞精確控制其運(yùn)動(dòng)。研究小組使用用熒光標(biāo)記進(jìn)行基因編碼的小鼠，因此每當(dāng)神經(jīng)元被激活時(shí)，腸道神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)元就會(huì)“亮起來”，在顯微鏡下發(fā)出綠色的光芒。這些圖像已經(jīng)提供了新的見解。

“腸道周圍這種興奮的浪潮，以及神經(jīng)元興奮性的變化，以前從未見過，”聯(lián)合首席研究員Keith Sharkey博士說。“當(dāng)腸道擴(kuò)張時(shí)，神經(jīng)回路的反應(yīng)方式與腸道放松時(shí)完全不同。

該團(tuán)隊(duì)的研究首次表明，在完整的腸道準(zhǔn)備中，腸道的物理膨脹在控制腸道中整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何協(xié)調(diào)中的作用。發(fā)表在《生理學(xué)雜志》上的研究結(jié)果包括如何復(fù)制Sharkey描述為將技術(shù)與生物學(xué)相結(jié)合的技術(shù)的說明。

“我們希望所有研究人員都能使用這種方法，”夏基說。“更好地了解腸道的生理學(xué)對于能夠理解當(dāng)它不能正常工作時(shí)會(huì)發(fā)生什么以及開發(fā)有效的治療方法至關(guān)重要。

神經(jīng)元的數(shù)量、神經(jīng)結(jié)構(gòu)和腸道的排列方式在小鼠腸道和人類腸道中幾乎相同。研究人員說，這使得類似的過程極有可能發(fā)生在人類腸道中。

胃腸道(GI)疾病，如腸易激綜合征和克羅恩病，影響了北美10%至20%的人口，并花費(fèi)了數(shù)十億美元的醫(yī)療保健費(fèi)用。然而，由于對胃腸道疾病知之甚少，目前的治療方法只對一小部分患者有效，可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而失去效力，或引起嚴(yán)重的副作用。

Sharkey和MacNaughton現(xiàn)在計(jì)劃研究益生菌，炎癥和細(xì)菌感染如何改變小鼠腸道神經(jīng)系統(tǒng)的控制和協(xié)調(diào)。

“這為我們提供了一個(gè)模型，可以幫助我們在未來的某個(gè)時(shí)候測試治療人們胃腸道疾病的新方法，”MacNaughton說。

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