国际高级研究学院(SISSA) 信用:CC0公共领域 有效、特异、可逆且无害的作用:完美生物材料的标识似乎对应于石墨烯薄片，这是SISSA-里雅斯特国际高级研究学院、巴塞罗那加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)和曼彻斯特大学国家石墨烯研究所作为欧洲石墨烯旗舰项目的一部分开展的一项新研究的主题
这种纳米材料已经证明能够以非常特殊的方式与脊椎动物的神经系统功能相互作用，阻断导致焦虑相关行为的病理过程的建立
“我们以前表明，当石墨烯片被输送到神经元时，它们会通过暂时阻止突触前末端的谷氨酸释放来自发干扰兴奋性突触，”SISSA的劳拉·巴列里尼说，她是开展研究“氧化石墨烯防止大鼠外侧杏仁核突触可塑性失调并恢复长期焦虑行为”的团队的负责人，该研究最近发表在《生物材料》杂志上
研究人员研究了突触活动的这种减少是否足以改变相关行为，特别是由兴奋性突触的短暂和局部超功能引起的病理行为
这种方法将通过使用所谓的精确药物治疗来强化选择性和短暂靶向突触的策略，以防止脑部病变的发展
为了验证这一假设，该团队专注于创伤后应激障碍(PTSD)，并在体内和体外两个阶段进行了实验
该研究的第一作者、SISSA的奥黛丽·弗朗西丝奇·比亚乔尼解释说:“我们分析了捕食者出现时老鼠的防御行为，利用暴露在猫的气味中来诱发厌恶性记忆。”
“如果暴露在捕食者的气味中，老鼠会有一种防御反应，躲藏起来，这种经历深深地印在记忆中，以至于当动物被放在同样的环境中，甚至六天后，动物会记得捕食者的气味，并采取同样的保护行为
这是一个众所周知的统一模型，我们用它来重现压力行为
暴露在捕食者面前可以改变神经元连接——这种现象在技术上被称为可塑性——并增加杏仁核特定区域的突触活动，因此杏仁核是我们测试纳米材料效果的研究目标
" 劳拉·巴列里尼补充说:“我们假设，当与记忆相关的可塑性得到巩固时，我们显示出可以暂时抑制兴奋性突触(不会导致炎症、神经元损伤或其他副作用)的石墨烯片可以被注射到外侧杏仁核
如果纳米材料能有效阻断兴奋性突触，它应该能抑制可塑性并降低焦虑相关反应
事情是这样的:六天后，被给予石墨烯薄片的动物“忘记”了与焦虑相关的反应，挽救了它们的行为
" 研究的第二部分在体外进行
“在体内，我们只能观察到行为变化，而无法评估石墨烯薄片对突触的影响，”SISSA大学的研究人员贾达·塞洛特解释道，她是这项研究的第一作者，也是奥黛丽·弗朗切斯基·比亚乔尼的合著者
“体外实验允许在一个简化的模型上工作，以深入了解石墨烯薄片与神经元相互作用的机制
我们使用从杏仁核获得的神经元培养物，杏仁核是大脑中发生应激反应的区域，我们观察到纳米材料的作用对兴奋性突触是特异性的，短时间暴露于石墨烯片可以防止突触的病理可塑性
" 由于这些发现，石墨烯片显示了其作为纳米工具(由纳米材料组成的生物医学工具)的潜力，这些纳米工具可以以特定且可逆的方式作用于突触活动，从而中断病理过程，因此它们也可以用于运输运动药物或用于精密医学领域的其他应用
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