13 ديسمبر 2021
اختار صندوق McKnight Endowment for Neuroscience أربعة مشاريع لتلقي جوائز 2022 لبيولوجيا الأعصاب لاضطرابات الدماغ. سيبلغ إجمالي الجوائز $1.2 مليون على مدى ثلاث سنوات للبحث في بيولوجيا أمراض الدماغ ، مع حصول كل مشروع على $300،000 بين عامي 2022 و 2025.
تدعم جوائز البيولوجيا العصبية لاضطرابات الدماغ (NBD) الأبحاث المبتكرة التي أجراها علماء أمريكيون يدرسون الأمراض العصبية والنفسية. تشجع الجوائز التعاون بين علم الأعصاب الأساسي والسريري لترجمة الاكتشافات المختبرية حول الدماغ والجهاز العصبي إلى تشخيصات وعلاجات لتحسين صحة الإنسان.
قال مينج جو ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، رئيس لجنة جائزة البيولوجيا العصبية لاضطرابات الدماغ ، أستاذ في علم الأعصاب: "من المثير أن تتاح لي الفرصة لاختيار بعض علماء الأعصاب الرائدين في البلاد ودعم أبحاثهم الرائدة & الصيدلة في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ديفيد جيفن ومدير مركز الشيخوخة في جامعة كاليفورنيا. يجري الفائزون بجوائز هذا العام أبحاثًا حول الأمراض والظروف التي تؤثر على ملايين المرضى. يركز عملهم على مشاكل التنفس ودائرة الدماغ ، وإدمان المخدرات ، والتفاعلات بين القناة الهضمية والدماغ الكامنة وراء فقدان الشهية ، وسلوك الأكل اللذيذ والسمنة. من خلال فهم البيولوجيا العصبية للأمراض ، نفتح الباب لطرق جديدة للوقاية من اضطرابات الدماغ هذه وعلاجها ".
تم استلهام الجوائز من اهتمامات William L. McKnight ، الذي أسس مؤسسة McKnight في عام 1953 وأراد دعم البحث في أمراض الدماغ. قامت ابنته ، فيرجينيا ماكنايت بينجر ، ومجلس إدارة مؤسسة McKnight بإنشاء برنامج McKnight لعلم الأعصاب على شرفه في عام 1977.
يتم منح جوائز متعددة كل عام. الفائزون الأربعة لهذا العام هم:
- ليزا بوتلر، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في طب الغدد الصماء ، كلية فينبرغ للطب ، جامعة نورث وسترن ، شيكاغو ، إلينوي
تشريح ديناميكيات الأمعاء والدماغ الكامنة وراء فقدان الشهية: يسعى الدكتور بوتلر إلى توثيق الدوائر العصبية في الأمعاء والدماغ المتأثرة بفقدان الشهية الناتج عن الالتهاب ، وتحديد أسباب اضطراب تلك الدوائر ، واكتشاف ركائز عصبية يمكن أن تساعد في التغلب على الحالة. - جيريمي داي ، دكتوراه ، أستاذ مشارك ، قسم علم الأعصاب ، كلية هيرسينك للطب ، جامعة ألاباما - برمنغهام ؛ و إيان مايز ، دكتوراه ، أستاذ - أقسام علم الأعصاب وعلوم الأدوية ، مدير - مركز هندسة Epigenome العصبية ، كلية الطب Icahn في Mount Sinai ، مدينة نيويورك
الاستفادة من الوراثة اللاجينية أحادية الخلية من أجل التلاعب المستهدف بالمجموعات التي ينشطها الدواء: د. يقوم داي ومايز بالبحث في الأسس اللاجينية للإدمان ، وتحديد المجموعات العصبية التي تم اختراقها من خلال التعرض للمخدرات ، وبالتالي دفع الأفراد إلى الانتكاس. - ستيفان لاميل، دكتوراه، أستاذ مشارك في علم الأعصاب، جامعة كاليفورنيا - بيركلي
تنظيم Neurotensin بوساطة سلوك التغذية اللذيذة والسمنة: يركز عمل الدكتور لاميل على العمليات العصبية ومناطق الدماغ المرتبطة بسلوك التغذية المفرط في ظل وجود طعام كثيف السعرات الحرارية وتنظيمه. - ليندسي شوارتز، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم الأعصاب التنموي ، مستشفى سانت جود لبحوث الأطفال ، ممفيس ، تينيسي
تحديد دوائر الدماغ التي تربط التنفس بالحالة المعرفية: يهدف الدكتور شوارتز إلى تحديد الخلايا العصبية المرتبطة بالتنفس والتي يتم تنشيطها بشكل انتقائي عن طريق الإشارات الفسيولوجية والمعرفية ورسم خريطة لمناطق الدماغ التي تتصل بها.
مع تلقي 106 خطاب نوايا هذا العام ، فإن الجوائز تنافسية للغاية. تقوم لجنة من العلماء المتميزين بمراجعة الرسائل ودعوة مجموعة مختارة من الباحثين لتقديم مقترحات كاملة. بالإضافة إلى د. جو ، تضم اللجنة سو أكرمان ، دكتوراه ، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو. سوزان أحمري ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، كلية الطب بجامعة بيتسبرغ ؛ روبرت إدواردز ، دكتوراه في الطب ، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو ؛ أندريه فينتون ، دكتوراه ، جامعة نيويورك ؛ توم لويد ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز ؛ وهاري أور ، دكتوراه ، جامعة مينيسوتا.
تحديث جوائز 2023: يتغير موعد التقديم والاختيار لجوائز البيولوجيا العصبية لاضطرابات الدماغ. سيتم الإعلان عن الموعد النهائي لخطابات النوايا لجوائز 2023 في منتصف عام 2022.
حول صندوق McKnight Endowment للعلوم العصبية
صندوق McKnight Endowment for Neuroscience هو منظمة مستقلة تمولها فقط مؤسسة McKnight في مينيابوليس ، مينيسوتا ، ويرأسها مجلس من علماء الأعصاب البارزين من جميع أنحاء البلاد. دعمت مؤسسة McKnight أبحاث علم الأعصاب منذ عام 1977. أنشأت المؤسسة صندوق الوقف في عام 1986 لتنفيذ واحدة من نوايا مؤسس وليام L. McKnight (1887-1978) ، واحدة من القادة الأوائل لشركة 3M.
يقدم صندوق الوقف ثلاثة أنواع من الجوائز كل عام. بالإضافة إلى جوائز البيولوجيا العصبية لاضطرابات الدماغ ، فهي جوائز McKnight للابتكارات التكنولوجية في جوائز العلوم العصبية ، والتي توفر أموالًا أولية لتطوير الاختراعات التقنية لتعزيز أبحاث الدماغ ؛ وجوائز McKnight Scholar ، التي تدعم علماء الأعصاب في المراحل الأولى من حياتهم المهنية البحثية.
السير
ليزا بوتلر، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في طب الغدد الصماء ، كلية فينبرغ للطب ، جامعة نورث وسترن ، شيكاغو ، إلينوي
تشريح ديناميكيات الأمعاء والدماغ الكامنة وراء فقدان الشهية
تعتبر التغذية في صميم بقاء الحيوان ، لذلك ليس من المستغرب أن تكون القناة الهضمية والدماغ على اتصال دائم لتنسيق تناول الطعام المناسب ووزن الجسم المستقر. ومع ذلك ، في حالة وجود التهاب ، قد ينهار هذا النظام. واحدة من السمات المميزة لفقدان الشهية المرتبط بالالتهاب (يجب عدم الخلط بينه وبين فقدان الشهية العصبي) هو انخفاض الشهية ، والذي يمكن أن يكون شديدًا بما يكفي للتسبب في سوء التغذية. العلاجات الحالية - بما في ذلك التغذية الوريدية وأنابيب التغذية المعوية - يمكن أن تقلل من جودة الحياة ولها عواقب جانبية كبيرة.
يهدف د. بوتلر إلى استخدام المراقبة العصبية المتقدمة وتقنيات المعالجة لتشريح الآليات الكامنة وراء فقدان الشهية المرتبط بالالتهاب. سيستخدم فريق Beutler تصوير الكالسيوم للكشف عن تأثيرات السيتوكينات الفردية (الإشارات الصادرة أثناء الالتهاب) على مجموعات محددة من الخلايا العصبية المرتبطة بالتغذية. ستستخدم مجموعتها أيضًا أدوات وراثية متطورة لمحاولة تجاوز إشارات "عدم الأكل" غير الملائمة التي تنتج عن الالتهاب الحاد. أخيرًا ، ستدرس كيف تغير نماذج معينة من الأمراض الالتهابية الاستجابة العصبية لتناول المغذيات.
سيكون بحث Beutler أول من يدرس هذه العمليات المحددة على هذا المستوى من التفاصيل في كائن حي. من خلال تحديد الأهداف العصبية الدقيقة لإطلاق السيتوكين ، وفك شيفرة كيفية تعديل ذلك للشهية ، يأمل بوتلر في تحديد الأهداف العلاجية لسوء التغذية المرتبط بالأمراض الالتهابية. علاوة على ذلك ، يهدف مختبرها إلى إنشاء خريطة طريق للإشارات المناعية للأمعاء والدماغ والتي قد يكون لها آثار كبيرة ليس فقط في علاج فقدان الشهية الناتج عن الالتهاب ، ولكن أيضًا على نطاق واسع لأبحاث التغذية والتمثيل الغذائي في المستقبل.
جيريمي داي ، دكتوراه ، أستاذ مشارك ، قسم علم الأعصاب ، كلية هيرسينك للطب ، جامعة ألاباما - برمنغهام ؛ و إيان مايز ، دكتوراه ، أستاذ - أقسام علم الأعصاب وعلوم الأدوية ، مدير - مركز هندسة Epigenome العصبية ، كلية الطب Icahn في Mount Sinai ، مدينة نيويورك
الاستفادة من الوراثة اللاجينية أحادية الخلية من أجل التلاعب المستهدف بالمجموعات التي ينشطها الدواء
يعد إدمان المخدرات مشكلة خطيرة لكل من الأفراد والمجتمع ككل. في حين أن هناك بحثًا مهمًا في فهم ومعالجة الإدمان ، فإن 60% من أولئك الذين عولجوا سيعانون من الانتكاس. في الواقع ، قد تزداد الرغبة في تعاطي المخدرات بمرور الوقت ، وتحتضن أولئك المدمنين حتى دون التعرض لمزيد من المخدرات. يهدف الدكتور داي والدكتور مايز إلى البحث عن الإدمان على مستوى جديد - الوصول إلى التأثيرات اللاجينية لتعاطي المخدرات على خلايا معينة على مستوى خلية واحدة ، وكيف يمكن أن تؤهب هذا الشخص إلى الانتكاس.
أظهرت الأبحاث الأولية أن التعرض للعقاقير مع مرور الوقت يغير طريقة التعبير عن الجينات. في الأساس ، يمكن للأدوية أن تختطف العناصر التنظيمية الجينية المعروفة باسم "المحسنات" ، والتي عند تنشيطها تتسبب في التعبير عن جينات معينة في خلايا الدماغ التي تحفز الشخص على البحث عن هذه الأدوية. صممت Day and Maze مشروعًا لتحديد هذه المحسّنات بأسلوب خاص بنوع الخلية يتم تنشيطه (أو عدم ضبطه) بواسطة الكوكايين - وهو منبه مفهومة جيدًا وبحث - ثم إنشاء ناقلات فيروسية وإدخالها في الخلايا التي ستصبح نشطة فقط في وجود هذا المحسن غير المحكم. باستخدام هذه الاستراتيجية ، سوف يعبر الناقل الفيروسي عن حمولته فقط في مجموعات الخلايا التي تتأثر بالكوكايين ويسمح للباحثين بتنشيط أو إلغاء تنشيط الخلايا المصابة بطريقة optogenetically أو كيميائيًا.
مع هذا ، سوف يزعج Day and Maze المجموعات للتحقيق في آثارها على سلوك البحث عن المخدرات في نموذج القوارض للإدارة الذاتية للكوكايين الإرادي. يعتمد عملهم على التطورات الحديثة في القدرة على استهداف الخلايا الفردية ومجموعات صغيرة من الخلايا ، بدلاً من مجموعات كاملة من الخلايا أو أنواع الخلايا كما كان محور البحث السابق. الآن بعد أن أصبح من الممكن التركيز على الدور الذي تلعبه خلايا معينة ، فإن الأمل هو أنه يمكن تطوير علاجات أفضل تعالج الجذور الجينية للإدمان والانتكاس ، وبدون الآثار الجانبية السلبية للتلاعب بأعداد أكبر وأقل استهدافًا لخلايا الدماغ.
ستيفان لاميل، دكتوراه، أستاذ مشارك في علم الأعصاب، جامعة كاليفورنيا - بيركلي
تنظيم نيوروتنسين بوساطة لسلوك التغذية اللذيذة والسمنة
إن الدماغ مهووس بإيجاد الطعام واستهلاكه. عندما يتم العثور على طعام كثيف السعرات الحرارية - نادر في البرية - ستستهلكه الحيوانات غريزيًا بسرعة. بالنسبة للبشر الذين لديهم إمكانية الوصول إلى الأطعمة الغنية بالسعرات الحرارية ، تؤدي الغريزة أحيانًا إلى الإفراط في تناول الطعام والسمنة والمشكلات الصحية ذات الصلة. لكن الأبحاث أظهرت أيضًا أنه في بعض الحالات ، قد يتضاءل الدافع للتغذية على الأطعمة عالية السعرات الحرارية عندما يكون هذا الطعام متاحًا دائمًا. يسعى الدكتور لاميل إلى تحديد العمليات العصبية ومناطق الدماغ المشاركة في سلوك التغذية وتنظيمه.
ربطت الدراسات على مر السنين التغذية بمنطقة ما تحت المهاد ، وهي جزء قديم وعميق من الدماغ. ومع ذلك ، تشير الأدلة أيضًا إلى دور مراكز المكافأة والمتعة في الدماغ. وجدت الأبحاث الأولية التي أجراها لاميل أن الروابط من النواة الجانبية المتكئة (NAcLat) إلى المنطقة السقيفية البطنية (VTA) تعتبر أساسية للتغذية اللذيذة - يؤدي تنشيط هذا الارتباط إلى زيادة التغذية بالأطعمة الغنية بالسعرات الحرارية ، ولكن ليس الطعام العادي. حددت أبحاث أخرى الحمض الأميني نيوروتنسين (NTS) كلاعب في تنظيم التغذية ، بالإضافة إلى أدوار أخرى.
يسعى بحث لاميل إلى تحديد الدوائر والأدوار للأجزاء المختلفة من الدماغ التي تدفع الحيوانات إلى تناول الطعام على نحو ممتع بالإضافة إلى دور NTS ، والذي تم التعبير عنه في NAcLat. يتم تقديم الموضوعات مع نظام غذائي عادي أو نظام غذائي غني بالسعرات الحرارية ، ويتم تسجيل النشاط على مسار NAcLat-to-VTA وتعيينه وفقًا لسلوكيات التغذية. كما أنه سيتتبع التغييرات بمرور الوقت من خلال التعرض المطول للطعام اللذيذ. ستنظر المزيد من الأبحاث في التغييرات في وجود NTS في الخلايا ، وكيف يؤثر وجودها بكميات مختلفة على وظيفة الخلية. من خلال فهم المسارات والآليات الجزيئية المتضمنة في التغذية والسمنة ، قد يساهم هذا العمل في الجهود المستقبلية للمساعدة في إدارة السمنة.
ليندسي شوارتز، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم الأعصاب التنموي ، مستشفى سانت جود لبحوث الأطفال ، ممفيس ، تينيسي
تحديد دوائر الدماغ التي تربط التنفس والحالة المعرفية
يتم التنفس تلقائيًا في الحيوانات ، ولكن على عكس الوظائف الأساسية الأخرى - ضربات القلب ، والهضم ، وما إلى ذلك - يمكن للحيوانات التحكم بوعي في التنفس. يرتبط التنفس أيضًا بالحالة العاطفية والعقلية بطريقة ثنائية الاتجاه: يمكن أن تسبب المحفزات العاطفية تغيرات في التنفس ، ولكن تبين أيضًا أن التغيير الواعي للتنفس يؤثر على الحالة الذهنية. تهدف الدكتورة شوارز في بحثها إلى تحديد الخلايا العصبية المرتبطة بالتنفس والتي يتم تنشيطها بشكل انتقائي من خلال الإشارات الفسيولوجية والمعرفية ورسم خريطة لمناطق الدماغ التي تتصل بها. قد يكون هذا البحث مفيدًا في دراسة مجموعة متنوعة من الاضطرابات العصبية التي يتأثر فيها التنفس ، مثل متلازمة موت الرضع المفاجئ (SIDS) وانقطاع النفس النومي المركزي واضطرابات القلق.
يهدف Schwarz إلى الاستفادة من التطورات في وضع العلامات العصبية لدراسة هذه الخلايا العصبية ، الموجودة في عمق جذع الدماغ ، والتي يصعب عزلها وتسجيلها في الجسم الحي. ولكن باستخدام علامات النشاط ، يستطيع شوارز تحديد الخلايا العصبية التي تنشط أثناء التنفس الفطري مقابل التنفس النشط. بالنسبة لهذا الأخير ، يتم تكييف الأشخاص مع منبه مسبب للضغط يجعلهم يتجمدون ويغيرون تنفسهم. يمكن للباحثين بعد ذلك فحص الخلايا العصبية الموسومة لتحديد أي منها نشط في الموضوعات المكيفة ، وتحديد ما إذا كانت تتداخل مع الخلايا العصبية النشطة أثناء التنفس الفطري.
الهدف الثاني هو تحديد الهوية الجزيئية للخلايا العصبية المرتبطة بالتنفس والتي تم تنشيطها أثناء التكييف لفهم الخلايا التي تشكل جزءًا من دائرة التنفس بدقة أكبر. أخيرًا ، بعد تحديد تلك الخلايا العصبية ، سيستخدم شوارز مناهج ناقلات الفيروس التي طورها باحثون آخرون لتحديد أجزاء الدماغ التي تتصل بها تلك الخلايا المنشطة. قد يؤدي تحديد الروابط بين حالات الدماغ والتنفس ، والتداخل بين دوائر التنفس الواعية واللاواعية ، والعلاقة بين التنفس وأمراض معينة إلى إرساء أسس علاجات أفضل بالإضافة إلى فهم أشمل لكيفية تشبيك وظائفنا الأساسية.
