越来越多的人认为大脑是一个机械敏感器官，这推动了对机械刺激并同时记录神经元网络中神经元电生理反应工具的需求。近日，苏黎世联邦理工学院Daniel J. Müller、Andreas Hierlemann介绍了原子力显微镜、高密度微电极阵列和荧光显微镜的同步组合，以监测神经元网络，并以皮牛顿力灵敏度和纳米精度机械表征和刺激单个神经元，同时以亚细胞空间和毫秒时间分辨率监测其电生理活动。

本文要点：

1) 作者发现机械刚度和神经元区室的电生理活动之间没有相关性。此外，自发活动的神经元对其胞体的静态机械压缩具有独特的功能弹性。然而，快速瞬态应用对神经元胞体的机械刺激可以引起动作电位，这取决于神经元膜和肌动蛋白细胞骨架的锚定。

2) 神经元对较慢的瞬态机械刺激表现出更高的反应性，包括动作电位的爆发。此外，短暂和重复应用相同的压缩可以调节神经元的放电速率。因此，神经元网络可以区分机械刺激的特定特征并对其做出反应。最终，作者开发的多参数工具为探索神经元系统的多种纳米机械生物学反应和机械控制方法打开了大门。

参考文献：

Krishna Chaitanya Kasuba et.al Mechanical stimulation and electrophysiological monitoring at subcellular resolution reveals differential mechanosensation of neurons within networks Nature Nanotechnology 2024

DOI: 10.1038/s41565-024-01609-1

https://doi.org/10.1038/s41565-024-01609-1