#章魚哥不只是聰明!
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想起在餐桌上美味的章魚、烏賊、魷魚,你又想得到牠們對於研究神經科學的人來說,竟然是了解動物神經細胞與神經系統運作方式的重要功臣!
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20 世紀的英國動物學家楊氏(John Zachary Young)讓頭足類動物登上神經科學研究舞台的人,在一次偶然的實...
#章魚哥不只是聰明!
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想起在餐桌上美味的章魚、烏賊、魷魚,你又想得到牠們對於研究神經科學的人來說,竟然是了解動物神經細胞與神經系統運作方式的重要功臣!
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20 世紀的英國動物學家楊氏(John Zachary Young)讓頭足類動物登上神經科學研究舞台的人,在一次偶然的實驗中,楊氏發現了魷魚的星狀神經節裡面,有一群巨大的管狀結構。看似血管的構造經過電刺激實驗後,證實了其實是神經纖維,也就是神經軸突(axon),是神經系統中負責傳遞訊號的通路!
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美國生物物理學家柯爾(Kenneth Stewart Cole)在楊氏發表了魷魚巨大軸突的研究後不久後,就利用玻璃電極直接插入魷魚巨大軸突中,成功記錄到神經衝動。
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英國劍橋大學的霍奇金(Alan Hodgkin)與赫胥黎(Andrew Huxley)向柯爾學習利用魷魚巨大軸突記錄神經衝動的技術後回到英國進行深入研究。他們證實了神經衝動是由離子快速進出細胞膜所造成的現象,從中發現細胞是如何藉由鈉離子(Na+)與鉀離子(K+)通道的開啟與關閉,讓軸突產生神經衝動,將神經訊號快速傳遞下去的,也因此獲得1963年諾貝爾生理醫學獎的殊榮!
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#神經突觸訊息傳遞的發現!
突觸是兩個神經細胞交換訊息的地方,因為突觸是兩個神經細胞接觸的地方,它非常微小,一般要用電子顯微鏡才能看到。但魷魚的巨大突觸提供了一個絕佳機會,不但讓神經科學家可以在光學顯微鏡下觀察突觸,還可以同時記錄突觸前(presynaptic)與突觸後(postsynaptic)神經元的反應。
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#神經軸突內物質運送機制的發現!
神經細胞除了有細胞核所在的細胞本體外,還有接收神經訊號的樹突與傳送神經訊號的軸突,特別是軸突非常長,有時甚至可達幾十公分,那在細胞本體製造的蛋白質要如何經過這麼長的距離,運送到軸突末端呢?
當時加州大學的細胞生物學家韋爾(Ron Vale),發現軸突內有一種細胞骨架微管(microtubule)和驅動蛋白(kinesin),可以有效將細胞內的物質從細胞本體往軸突末端運送。
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還有更多有趣的章魚知識等你發現!
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原文出處:
餐桌外的章魚、烏賊、魷魚 頭足類動物對神經科學研究的影響⠀⠀⠀⠀
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#神經科學 #研究 #章魚 #烏賊 #魷魚 #神奇海螺 #神經 #細胞 #軸#軸突 #生物 #science #科學 #科學月刊 #介紹 #章魚烏賊魷魚你分得清嗎 #有人記得章魚哥保羅嗎
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#浪編
presynaptic 在 小小藥罐子 Facebook 的最佳貼文
【用藥知多D】送藥宜忌:蛋白質
〈藥物 vs 蛋白質?〉
首先藥物有時的確不宜跟食物同服。
舉例說,四環素(Tetracycline)是一種抗生素,不過因為四環素可能會跟食物裡的鈣質結合,從而妨礙藥物在消化道內的吸收,所以一般不建議跟牛奶這類蘊含豐富鈣質的食品同服。
不過說到蛋白質,唔……兩者好像又扯不上關係。
難道蛋白質同樣會妨礙藥物的吸收?
對!你沒猜錯,蛋白質原來真的會妨礙一些藥的吸收。
不過試問有多少人真的聽過呢?
所以這些藥其實真的寥寥可數。
其中一種便是Levodopa。
Levodopa是其中一種常用的帕金遜症(Parkinson's Disease)藥,用來紓緩一些帕金遜症的症狀,例如顫抖(Tremor)、動作遲緩(Bradykinesia)、肢體僵硬(Rigidity),而且暫時一般可能會視為首選。[1][2]
Levodopa進入人體後,便會透過血液循環突破血腦障壁(Blood-brain Barrier)進入大腦,然後透過多巴脫羧酶(DOPA Decarboxylase)進行脫羧基作用(Decarboxylation),轉化成為多巴胺(Dopamine),繼而貯存在突觸前的神經細胞(Presynaptic Neurons)裡面,整裝待發,待到適當的時候,便會傾巢而出,進攻突觸間隙(Synaptic Cleft)並跟突觸後的多巴胺受體(Postsynaptic Dopamine Receptor)結合,從而產生抗帕金遜的效果。
至於說到Levodopa跟蛋白質的瑜亮情結,一般主要有以下兩個原因:
第一,Levodopa主要透過十二指腸(Duodenum)吸收,其實只要是消化道,不論是什麼部位,例如胃部、十二指腸、小腸,問題本來不大。
真正的問題是Levodopa首先必須經過胃部才能順利進入十二指腸吸收,不能抄小路。
各位看倌可能會問:
「藥罐子,這又有什麼問題呢?」
問題可就大了!
因為胃部主要負責消化食物裡的蛋白質,所以如果食物蘊含豐富蛋白質的話,胃部便會優先消化這些蛋白質,當然消化不是變魔術,說消化便消化,當中需要時間,所以便可能會延緩胃排空的時間,增加藥物停留在胃部的時間,從而可能會需要較長時間突破胃部直達十二指腸,自然便可能會減慢藥物的吸收,延緩藥效。
反過來,如果是抗酸劑(Antacids)的話,因為抗酸劑主要透過酸鹼中和中和胃酸,理論上,還可以減少胃排空的時間,縮短藥物停留在胃部的時間,從而可能會促進藥物的吸收,加快藥效。
當然,說到底,這只是快慢的問題,影響或許不大。不過另一個問題可不是這樣簡單解決的……
第二,Levodopa算是一種氨基酸,問題是,不論是十二指腸的腸壁還是大腦的血腦障壁,Levodopa同樣必須跟其他氨基酸進行競爭,特別是一些帶中性的氨基酸,例如亮氨酸(Leucine, Leu)、苯丙氨酸(Phenylalanine, Phe),才能成功被吸收,發揮藥效。
所以蛋白質的含量愈多,氨基酸的數量便會愈多,競爭便會愈大,從而可能會減少藥物的吸收。
這便是多少的問題,並不是時間可以輕易解決的。
所以Levodopa一般不宜跟蘊含豐富蛋白質的食品同服,例如肉類製品、奶類製品、豆類製品。
問題是,一些看倌可能會問:
「我就是不知道哪些食物的蛋白質含量到底是高是低,怎麼辦?」
聰明的看倌一定會想到餐前服藥不就行了嗎?
對,假設所有食物同樣蘊含豐富的蛋白質,這樣便不需要理會裡面的蛋白質含量是多是少,在相當程度上,這算是一種「寧枉勿縱」的方案,未嘗不是一個不錯的方法。
所以一般建議餐前服藥,不論是餐前一小時還是餐後兩小時,目的在避免藥物與食物在消化道裡相遇,從而影響藥物的吸收。
presynaptic 在 余海峯 David . 物理喵 phycat Facebook 的精選貼文
【科普文分享】腦神經元活躍時機 疑跟學習能力相關/腦人家
//轉數慢、學得慢?最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》研究指出,這可能是與腦部神經元活動 (neuronal firing) 的時機和速度有關。
人腦由數十億個神經元組成,並由神經突觸 (synapses) 連接溝通——讓突觸前神經元 (presynaptic neurons) 傳送電流訊號至突觸後神經元 (postsynaptic neurons) 。不過神經突觸也非永不改變,而是可透過外來刺激改變連接強度,以促使學習和記憶。
新加坡國立大學 (NUS) 醫學院研究團隊分析老鼠腦部專門負責記憶的海馬體,發現神經突觸強度會受活躍時機依賴可塑性 (spike timing dependent plasticity, STDP) 影響。當突觸前神經元要傳送電流訊號至突觸後神經元時,兩個神經元的活躍時機會影響突觸連接強度。當兩個神經元活躍時機同步或差距少於 30 毫秒,突觸強度則會增加。相反,假設突觸前神經元早了 30 毫秒,或者突觸後神經元早了 10 毫秒變得活躍的話,突觸強度將不如神經元同步活躍般的突觸強。
此外,團隊更發現如果兩者同時變得活躍,其突觸增強則可維持數個小時。即使本身傳送的訊號較弱,突觸仍可增強強度,幫助儲存該記憶或資訊。團隊指出,增強效應只會影響自己一組突觸,效果不會延伸到其他突觸。
研究人員指出今次發現顯示,這機制可用於了解腦部是怎樣學習空間和時間。而透過此機制,人可在短時間內辨識物件、預測其移動軌道,以及分辨敵我成員等,需要神經元在特定活動時間內,協調不同腦部區域作出反應。
有份參與研究的資深顧問神經科醫生 Christopher Chen 認為,失智患者的腦部有機會失去了這種精準的神經活動能力,令突觸連接減弱。今次研究或者幫助了解時機變動,對於腦部功能的影響,並嘗試以此方向找出方法治療或控制病情。而類似發現也可幫助設計以生物神經網路為藍本的機器學習神經網絡。//
presynaptic 在 薛宇哲老師醫學教育知識區 Facebook 的最讚貼文
【 The Nerdy Nurse】 生病看醫師,用藥問藥師!
台灣常見急性毒藥物中毒
1. 殺虫劑類
(1) Organophosphate有機磷中毒(如美文松、大滅松)
有機磷抑制Acetyl cholinesterase,造成acetylcholine過量,其主要症狀可分muscarinic effect,有所謂DUMBELS:腹瀉Defecation or diarrhea,頻尿Urination,瞳孔收縮Miosis,心跳慢Bradycardia,氣管收縮Bronchospasm,嘔吐Emesis,流淚Lacrimation,流口水Salivation及Nicotinic effect表現為muscle weakness, fasciculation,心博過速及高血壓,另外含有不安,意識混亂,等CNS症狀。。
治療以Atropine拮抗muscarinic effect劑量每次1~2 mg IV,依據病人症狀調整給藥時間間隔之長短,務必使病人分泌物減少,肺部囉音消失,此外有些病人可能會intermediate syndrome(如大滅松、陶斯松中毒或delay neuropathy(如美文松中毒)PAM(pralidoxime)之使用,對於病人意識及muscle weakness有所幫助,但其使用愈早愈好,一般使用為1~2 gm,每4小時靜脈慢注射給予,使用2~5天。
(2) Carbamate中毒:如拜貢、好年冬類
Carbamate也是Cholinesterase inhibitor,但其結合為可恢復的reversible,但是PAM不宜使用,其餘處理原則同有機磷。
(3) Pyrethrine中毒:如百滅寧類
除蟲菊精是較安全的殺蟲劑,中毒表現為噁心、嘔吐或呼吸道症狀,治療以支持療法為主,不須催吐、洗胃,但要注意有些工廠除蟲菊精產品內容物仍為有機磷內農藥。
2. 除草劑類
(1) 巴拉圭 Paraquat中毒 如克蕪蹤、速草淨等24%除草劑
巴拉刈主要藉由過氧根離子的形成,造成lipid peroxidation而細胞死亡,死亡率高達60-70%。臨床上可見口腔黏膜潰瘍、噁心、嘔吐、腎小管壞死、肝細胞毒性及膽汁滯留,猛暴性中毒者在數天內因多重器官衰竭而死亡。嚴重中毒到中度中毒者而致死的原因, 常是大量的free radical造成肺組織的破壞及肺纖維化(pulmonary fibrosis), 病患在2-3週會缺氧而死亡。。
一般診斷上並不困難,急診實驗室使用sodium dithionite加入尿液,若呈藍色反應,即表示有巴拉刈中毒。治療上以洗胃,活性碳治療,Cyclophosphamide加上methylprednisolone的pulse therapy,合併hemoperfusion是目前最有效去除paraquate之方法,儘量應在中毒6小時“Golden hours”內執行。
(2) Glyphosate中毒:如年年春
年年春為醣磷類(glyphosate 除草劑,全世界以台灣使用最多,毒性及死亡率均低,處理原因為支持性療法,尤其對嘔吐、腹瀉,病人須注意水分及電解質之補充
3. 殺鼠劑中毒:
殺鼠劑種類相當多,一般少見的是磷化鋅毒餌及vacor毒餌,處理上除了洗胃、催吐、活性碳外,前者可用硫酸銅,或過錳酸鉀洗胃,後者可給予Nicotinamide注射,而急診室比較常見的殺鼠劑中毒是coumarin derivatives類毒餌,如滅鼠靈、獵鼠、得伐鼠.治療可給予vitamine K1肌肉注射小孩1~5 mg,大人10~50 mg之後再給予50~100 mg,隨時檢查prothrombin time,少數嚴重病患可給予新鮮冷凍血漿。
4. 鋰鹽Lithium中毒
鋰鹽常用來治療躁鬱症,治療劑量在0.4 ~ 1.3 mEg/L。中毒時常表現表情呆滯、反應遲鈍、肌肉僵硬、步態不穩、噁心、嘔吐,嚴重中毒會意識不清,delirium、seizure、休克、心律不整,處理上首先gastric emptying洗胃,活性碳不易吸附鋰鹽,但仍建議使用,osmotic diuresis可增加排除,但若GFR正常則效果有限,對於血鋰>4 mEq/L即使沒有症狀或血鋰 2~4 mEq/L而症狀嚴重,應馬上血液透析(HD),且透析時間要6~8小時,且鋰濃度在透析後有沒有反彈情形。
5. 毛地黃digoxin中毒
Digoxin主要抑制Na-K-ATPase,急性中毒常造成高血鉀症,嘔吐及心律不整sinus或atrioventricular block;而慢性中毒病人因常伴隨利尿劑之使用,鉀離子常較低。臨床表現為visual disturbance, weakness,及各種心率不整.診斷常靠病史加上血中濃度,而serum potassium > 5.5 meq/L常表示severe intoxication,治療上可給予催吐、洗胃,但須注意可能引起vagal stimulation而加重Bradycardin及Heart block. 而因Vd很大血液透析(HD)及血液灌洗(HP)(HD)及血液灌洗(HP)(HD)及血液灌洗(HP)(HD)及血液灌洗(HP)無效,Digoxin specific antibody由於價格昂貴及有效期短,國內並沒有儲備,治療以支持療法為主
6. Theophylline中毒中毒中毒Theophylline中毒中毒Theophylline中毒
Theophylline氣喘治療劑為phosphodiesterase inhibitor,可增加胞內CAMP。而其中毒機轉未明,急性中毒常造成vomiting,tremor,anxiety,及tachycardia。而seizure常發生於血中濃度> 100 mg/L時,慢性中毒轉少vomiting;seizure常於血中濃度40~60 mg/L就可發生,治療上可催吐、洗胃及repeat活性碳給予,seizure或血中濃度>100 mg/L時可用血液透析(HD)及血液灌洗(HP)
7. 安眠鎮定藥品中毒
(1) Benzodiazepines
bullet
Benzodiazepines種類相同的,potency及duration of effect也不相同。其作用機轉與GABA receptor調利有關。中毒時很少致命,除非靜脈注射或與酒Alcohol,Barbiturate併用。一般而言,Toxic-Therapeutic ratio相當高,但對於COPD病人有可能很低的劑量就會導致Respiratory arrest,臨床表現以lethargy,slurred speech,ataxia,coma為主。診斷常靠病史,處理上可以催吐、洗胃,及活性碳給予,但超短效類藥品不須催吐、洗胃(如Triazolam) Flumazenil可用來診斷Benzodiazepines中毒,並成reverse其coma effect,但有seizure病人及合併TCA antidepressant中毒不要給予.
(2) Barbiturates巴比鹽類,含紅中、白板等
Barbiturates由於其low Toxin-Therapeutic ratio,只被用於seizure disorder或麻醉之誘導,中毒時會表現出lethargy, slurred speech, nystagmus, ataxia.嚴重時會造成coma、低血壓、呼吸中止,治療上可給予催吐、洗胃及活性碳給予,此外可鹼化尿液加速藥物排除,嚴重病人可以用血液灌洗(HP)(HP)(HP)(HP)治療及支持性治療。
8.抗癲癇藥物中毒
(1)Dilantin中毒
bullet
Dilantin藉由抑制細胞膜上離子之流動而達到神經細胞膜的穩定作用,此外在抗心率不整方面dilantin屬於class Ia,一般而言,血中濃度>20 mg/L時常會有Nystagmus,>30 mg/L會有ataxia > 40 mg/L病人會昏睡,但病人與病人間有很大的差異,臨床上Amiodarone,isoniazid,cimetidine會增dilantin的血中濃度,而Folic acid,rifampin,Carbemozepine會降低其濃度處理上對清醒病人可給予催吐、洗胃及活性炭,病人發生seizure時須考慮是否併有其他藥物中毒,Repeat-dose activated charcoal可加速dilantin排除。Forced diuresis, 血液透析(HD)及血液灌洗(HP)作用不大。
(2) Carbamazepine ( tegretol)
bullet
Carbamazepine常被用於治療三叉神經痛及顛痛。其結構類似imipramine可引起anti-cholinergic effect,Ataxia, nystagmus,mydriasis,opthalmoplegia更厲害的中毒可以引起seizure,hyperthermia及呼吸中止,治療上可給予催吐、洗胃、活性碳,repeat dose activated charcoal可增加50% clearance對於status epilepticus及cardiotexicity可用血液灌洗(HP)治療。
9.TCA 抗憂鬱劑中毒 抗憂鬱劑中毒 抗憂鬱劑中毒 抗憂鬱劑中毒
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TCA藉由抑制presynaptic nerve terminal neurotransmitter之receptacle及抑制muscarinic H1及Alpha-1 adrenergic receptor 造成其藥理作用,處理上由於anti cholinergic effect造成gastric emptying減緩,洗胃是必要的,而催吐由於病人常很快的發生seizure或意識變化,故不建議使用。Repeat dose activated charcoal可加速排除,此外alkalinization用sodium bicarbonate 1 mEq/Kg使serum pH 7.45 ~ 7.55。而下列藥品應避免使用:Physostigmine,beta-blocker,verapamil及Ja之antiarrhythmics。病患中毒第二天以後,常死之致命性的心室性心率不整。Forced diuresis及血液透析(HD)均無效,有少數用血液灌洗(HP)成功的病例報告。
10. 安非他命中毒(amphetamine)
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Amphetamine常被用來治療nacrolepsy及attention deficit disorder,而被當毒品濫用或用來減肥情形相當嚴重,中毒時病人會表現出euphoria、多話、不安、抽搐或昏迷,死亡原因常為腦出血或rhabdomyolysis造成腎衰竭,處理可以洗胃,但易造成seizure,不可催吐,血液透析(HD)及血液灌洗(HP)效果有所爭論。
11.鴉片類中毒(Opioid)
bullet
Opioid種類相當多,morphine常用來止痛,而heroin則常被用來當毒品濫用。在台灣尤其上4號海洛因最為流行。臨床上常造成呼吸抑制及意識不清及瞳孔縮小而死亡。但須注意acidosis及hypoxia時pupil可能會擴大,處理上給Naloxone 0.4~2 mg IV可重複投與達10 mg,此外可給予活性碳。意識不清時不可催吐及洗胃,若有急性肺水腫,宜以Naloxone及高濃度氧氣加以治療,血液透析(HD)及血液灌洗(HP)無效。
12.乙醇酒精中毒(Ethanol)
bullet
酒精中毒為常見之藥物中毒,急性中毒,常造成euphoria、步態不穩、nystagmus、行為錯亂、低血醣;重度中毒可造成呼吸停止、rhabdomyolysis及低血壓;慢性中毒造成肝硬化、消化道出血Ketoacidosis及Wernicke encephalpathy、Alcohol withdrawal會造成Tremor、Anxiety,甚至delirium tremens。一般而言,血中濃度>100 mg/UL會表現出ataxia,200 mg/dL則為drowsy及confused。 >400 mg/dL會呼吸抑制、死亡。
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Blood level = 4.3 ×(measured osmolality calculated osmolality) mg/dl治療,可給予50ml 50% dextrose及100 mg thiamine,不須催吐、洗胃或給活性碳,血液透析(HD)可加速酒精排除,但很少使用。
13.甲醇假酒中毒(Methanol)
bullet
甲醇常用於溶劑、清潔劑中,也常被用來製作假酒。急性中毒常表現為醉酒狀,6~30小時間有一段無症狀期,接下來就是vertigo、vomiting blurred vision及代謝性酸中毒,造成之Kussmaul respiration,厲害時可導致blindness及死亡。診斷上不明原因之high anion gap,high osmo gap metabolic acidosis都須考慮到Methanol中毒之可能甲醇本身毒性很小,但經由alcohol dehydrogenase之代謝產物含有毒性,故治療上以乙醇拮抗競爭alcohol dehydrogenase,乙醇之loading dose為0.6 gm/Kg maintenance dose 無酒癮者66 mg/kg/hr;有酒癮者154 mg/kg/hr;若以95%乙醇治療,一般而言,
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loading dose (ml) = 病人體重(公斤)× 0.8
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maintenance dose ml/hr = 病人體重(公斤)× 0.16
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此外除乙醇外也可使用4-methylpyrazole,另外可給Bicarbonate 1~2 mEq/Kg使甲醇代謝產物 Formic acid保持離子態,避免其進入CNS,當病人有厲害的代謝性酸中毒及甲醇濃度>50 mg/dl或有視力障礙,意識變化可使用HD。血液透析時血中乙醇會被透析出去,須追加乙醇102~128 mg/kg/hr,血液透析治療後,宜再檢測甲醇濃度,如果仍大於50 mg/dl ,則須再次的血液透析治療。
14.普拿疼止痛劑中毒(Acetaminophen)
bullet
Acetaminophen經由cytochrome P450 mix oxidase system代謝後之產物有肝毒性、當小孩口服>140 mg/kg 或成人> 6 g時,會有delay toxicity。臨床上急性中毒噁心、嘔吐外,並無特別症狀。24-48小時後可能會PT prolong,GOT GPT上升,肝衰竭、肝昏迷,急性腎衰竭也可能跟著出現,死亡不少見。可口服acetylcysteine解毒劑70 mg/kg每4小時一次,共可給予17個劑量,儘量於中毒16小時內開始給予。
15.一氧化碳瓦斯中毒
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一氧化碳中毒,常發生於火場傷患或瓦斯中毒病人,由於CO比O2結合血紅素之能力強200倍,一氧化碳中毒會造成tissue hypoxia,臨床上病人會噁心、嘔吐,嚴重時可造成ataxia、抽筋、昏迷、甚至死亡。診斷用的cherry-red skin並不常見,中毒嚴重度和HbCO%有關,ABG, PaO2通常是正常的,HbCO > 25%,或心臟血管疾患 HbCO>15%,懷孕婦女 HbCO>10%以上須住院,治療上可給予100% O2,若有高壓艙氧氣設備,可給3大氣壓100% O2 1小時。
16.樟腦油中毒(Camphor)
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樟腦油常被用於局部止癢、止痛,中毒多發生於自殺或誤食,急性中毒症狀常發生於5至30分鐘內。表現為口腔之灼熱感、噁心、嘔吐,嚴重的中毒可導敔ataxia,seizure,急性呼吸衰竭、休克都會出現,治療上應儘速洗胃,給予charcoal,不可催吐,病患往往只須要支持性療法即可康復;血液透析(HD)及血液灌洗(HP)無效。
台灣常見急性毒藥物中毒的介紹及處理
長庚臨床毒物科 張志宗醫師, 林杰樑醫師
http://www.greencross.org.tw/toxin/tox_in_taiwan.html