快乐的感觉与大脑的奖励回路有关，通常与多巴胺(DA)有关，这是一种众所周知的奖励化学物质和神经递质。但是除了DA作为“快乐荷尔蒙”的著名角色，它还参与强化学习、决策和运动控制。
我们对多巴胺了解多少?
多巴胺是由大脑黑质区域的特定多巴胺能神经元产生的，黑质是身体多巴胺的主要来源。神经元通常以特定的频率发出信号，这个频率可以指示行为状态，例如，如果某人醒着、激动或睡着了。虽然DA的放电模式(或其释放频率)已经很好理解，但DA与目标神经元结合的直接效果却更加神秘。因此，科学家们已经开发了几种感知多巴胺的方法。
多巴胺的测定方法
在活的有机体内microdialysis
在活的有机体内microdialysis测量DA和大脑中其他神经递质的金标准方法是体内细胞外液微透析（Darvesh等人，2011年）。这项技术是用一个被半透膜包围的探针进行的，该半透膜插入需要DA定量的大脑区域（图1）。探针灌流液体，导致DA通过半透膜被动扩散，从细胞外液体进入灌流液体。然后探头收集灌注液进行定量。这种方法的优点是，通过外科手术将探针植入特定的大脑区域，可以在活的清醒动物身上进行。虽然该方法功能强大，可在活体动物中提供与行为相关的即时测量，但该技术相对较慢，不适合检测DA浓度的快速变化。为了解决这个问题，一些实验室的研究人员开发了基于荧光蛋白的DA传感器（图2）。
dLight1多巴胺传感器
2018年，林田中国的实验室已经发展起来了dLight1，一种用于检测和成像活体动物体内DA的分子工具(Patriarchi等人，2018年)．类似于钙和谷氨酸盐传感器，新的dLight1传感器是一种基于单一荧光蛋白的传感器。该传感器由GFP变体和DA受体设计而成，当受体与DA结合时，GFP发出荧光。该传感器的两种变体dLight1.1和dLight1.2在低浓度（例如100 nm）的DA下表现出高（亚微摩尔）DA亲和力和高幅度响应（荧光增加）。此外，它们表现出快速动力学（开启10ms，关闭100ms），能够检测DA释放的各个峰值。
在实验中使用DLLight1传感器
Tian实验室在脑切片和自由行为小鼠中使用dLight1收集以下类型的数据：
- 报告小鼠脑片释放DA的时间进程和浓度
- 自由运动小鼠运动过程中DA释放动力学的可视化
- 记录活体小鼠光生激活和抑制神经元的DA动力学
- 活体小鼠学习和奖赏消耗过程中DA信号的调节
抢夺DA多巴胺传感器
抢夺DA多巴胺传感器玉龙李他的实验室创造了抓住DA传感器基于类似的策略:GFP变体与DA受体结合，使得GFP在与DA受体结合时发出荧光(Sun et al.， 2018)。这些传感器也表现出高强度的荧光响应。对这些传感器动力学的研究显示了快速的反应(小鼠或人类受体分别为60或130 ms和0.7或2.5 s)。
GRABDA传感器在实验中的应用
李实验室使用抓斗DA在果蝇，斑马鱼和老鼠的大脑切片和自由移动的老鼠收集以下类型的数据:
- 报告小鼠脑切片中单个多巴胺能纤维内源性DA释放
- 在单个神经元中演示DA检测体内在里面果蝇
- 检测DA动态以响应迫近的威胁性刺激体内在转基因斑马鱼
- 报告在巴普洛夫条件作用过程中活鼠体内的DA释放
总的来说，这些传感器在检测和测量不同物种的神经递质的同时表现出复杂的行为方面是强有力的新发展。发现多巴胺和其他生物传感器AAV载体库存．
参考文献
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