المكرمات

أنجريت فالكنر، دكتوراه., أستاذ مساعد ، معهد برينستون لعلوم الأعصاب ، جامعة برينستون ، برينستون ، نيوجيرسي

علم الغدد الصم العصبية الحسابي: ربط النسخ بوساطة الهرمونات بالسلوك المعقد من خلال الديناميكيات العصبية

تعتبر هرمونات الغدد التناسلية - هرمون الاستروجين والتستوستيرون من بين أشهرها - مهمة للثدييات بعدة طرق. أنها تعدل الحالات الداخلية والسلوك وعلم وظائف الأعضاء. ولكن في حين تمت دراسة الكثير حول كيفية تأثير هذه الهرمونات على الجسم، إلا أن كيفية تغيير الديناميكيات العصبية ليست مفهومة جيدًا.

في بحثها، ستقوم الدكتورة أنيجريت فالكنر ومختبرها بالتحقيق في كيفية تغيير الهرمونات للشبكات العصبية وبالتالي التأثير على السلوك خلال أطر زمنية قصيرة وطويلة. وباستخدام أساليب جديدة لتقدير السلوك، ستقوم بمراقبة وتسجيل السلوكيات بجميع أنواعها في الحيوانات التي تتصرف بحرية أثناء تغير حالة الهرمونات؛ رسم خريطة للديناميكيات العصبية للشبكات الحساسة للهرمونات عبر تغير حالة الهرمونات؛ واستخدام التصوير الهرموني البصري الخاص بالموقع لمراقبة أين ومتى يحدث النسخ بوساطة مستقبلات هرمون الاستروجين داخل هذه الشبكة - نافذة على كيفية قدرة الهرمونات على تحديث اتصالات الشبكة، والتي ستساعد الباحثين على فهم الطرق العميقة التي تؤثر بها الهرمونات على الدماغ والسلوك.

أندريا جوميز، دكتوراه، أستاذ مساعد في علم الأحياء العصبي، جامعة كاليفورنيا، بيركلي، كاليفورنيا

الأساس الجزيئي لللدونة التي يسببها المخدر

يمتلك الدماغ القدرة على تغيير نفسه، وهي ميزة توصف بـ "اللدونة". تهدف الدكتورة أندريا جوميز إلى معرفة المزيد عن مرونة الدماغ باستخدام المخدر كأداة، وإعادة فتح نوافذ اللدونة في الدماغ البالغ باستخدام السيلوسيبين المخدر في نموذج الفأر. قد لا يساعدنا هذا في معرفة المزيد عن كيفية عمل الدماغ فحسب، بل قد يساعد أيضًا في تطوير علاجات الجيل التالي.

للمخدرات تأثيرات هيكلية طويلة الأمد على الخلايا العصبية، مثل زيادة نمو العملية العصبية وتكوين المشبك العصبي. جرعة واحدة يمكن أن يكون لها تأثيرات تستمر لأشهر. في بحثها، ستستخدم الدكتورة جوميز وفريقها أدوية مخدرة لتحديد فئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) التي تعزز اللدونة العصبية في قشرة الفص الجبهي. سيقوم مختبر جوميز بتقييم كيفية تغيير المخدر لكيفية ربط الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وإنشاء العلاقة بين تغيرات الحمض النووي الريبي (RNA) الناجم عن السيلوسيبين واللدونة في الفئران مقاسة بالنشاط التشابكي، ومراقبة تأثير اللدونة الناجمة عن المخدر على التفاعل الاجتماعي.

سينيسا هرفاتين، دكتوراه., أستاذ مساعد في علم الأحياء، معهد وايتهيد للأبحاث الطبية الحيوية، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، كامبريدج، ماساتشوستس

التشريح الجزيئي لدوائر السبات

يفهم معظم الناس مفهوم السبات، لكن القليل منهم يفكر في مدى أهميته. الثدييات التي تطورت خصيصًا للحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم فجأة "تطفئ" هذه الميزة، وتغير عملية التمثيل الغذائي لديها، وتغير سلوكها لعدة أشهر في كل مرة. في حين أن حقائق السبات مفهومة جيدًا، إلا أن كيفية بدء الحيوانات لهذه الحالة والحفاظ عليها ليست مفهومة جيدًا، ولا حتى كيف نشأت هذه القدرة.

يقترح الدكتور سينيسا هرفاتين التعمق في مجموعات الخلايا العصبية والدوائر المشاركة في السبات باستخدام نموذج أقل شيوعًا، وهو الهامستر السوري. يمكن حث الهامستر السوري على السبات بيئيًا، مما يجعله مثاليًا للتجارب المعملية، ولكن لا توجد خطوط معدلة وراثيًا متاحة (كما هو الحال في الفئران)، مما دفعه إلى تطبيق أدوات فيروسية جديدة تعتمد على استشعار الحمض النووي الريبوزي (RNA) لاستهداف مجموعات محددة من الخلايا ذات الصلة. السبات الشتوي. سيقوم بتوثيق الخلايا العصبية النشطة أثناء السبات لتحديد الدوائر ذات الصلة وفحص ما إذا كان يتم الحفاظ على دوائر مماثلة في نماذج السبات وغير السبات الأخرى.

شين جين، دكتوراه., أستاذ مساعد، قسم علم الأعصاب، معهد سكريبس للأبحاث، لا جولا، كاليفورنيا

في علم الجين العصبي في الجسم الحي على نطاق واسع

عند دراسة وظيفة الجينات في الخلايا العصبية، غالبًا ما يتعين على الباحثين الاختيار بين الحجم والدقة. لكن بالنسبة للدكتور شين جين، فإن قوة الجينوم تتحقق بشكل كامل عندما تسمح الأدوات للباحثين بدراسة عدد كبير من الجينات عبر الدماغ ومعرفة مكان وجودها وأين تتقاطع في مناطق معينة من الدماغ.

قام مختبر الدكتور جين بتطوير موازية جديدة على نطاق واسع في الجسم الحي تهدف أساليب التسلسل إلى توسيع نطاق البحث في أعداد كبيرة من المتغيرات الجينية ورسم خريطة لوجودها في أدمغة كاملة وسليمة. تتيح القدرة على تحديد ملامح أكثر من 30 ألف خلية في وقت واحد للفريق دراسة مئات الجينات في مئات أنواع الخلايا والحصول على قراءات في غضون يومين بدلاً من أسابيع. سيقومون بإجراء مسوحات لكامل الأعضاء، مما يدل على القدرة ليس فقط على تحديد الخلايا التي تتضمن متغيرات معينة، ولكن أيضًا تحديد سياقها داخل الدماغ: مكان وجودها وكيفية ارتباطها.

آن كينيدي، دكتوراه، أستاذ مساعد، قسم علم الأعصاب، جامعة نورث وسترن، شيكاغو، إلينوي

الديناميات السكانية العصبية تتوسط في توازن احتياجات البقاء المتنافسة

من أجل البقاء، طورت الحيوانات مجموعة واسعة من السلوكيات الفطرية مثل التغذية والتزاوج والعدوان واستجابات الخوف. تمكن الباحثون من تسجيل النشاط العصبي في نماذج الفئران أثناء انخراطهم في هذه الأنواع من السلوكيات. ولكن في العالم الحقيقي، غالبًا ما يتعين على الحيوانات أن تزن وتقرر بين مسارات العمل العاجلة المتعددة.

تشارك الدكتورة آن كينيدي في تطوير النماذج الحسابية النظرية التي ستساعد في تعزيز فهمنا لكيفية اتخاذ مثل هذه القرارات المهمة. بالنظر إلى النشاط العصبي في منطقة ما تحت المهاد لدى الفئران المنخرطة في سلوك عدواني، ستعمل الدكتورة كينيدي وفريقها على تطوير نماذج شبكة عصبية تلتقط قابلية التوسع واستمرارية السلوك العدواني.

الحالات التحفيزية العدوانية، مع توفير آلية للمقايضة بين الحالات التحفيزية المتنافسة المتعددة في سلوك الحيوان. ومن خلال هذا العمل، سيعمل مختبر الدكتور كينيدي على تطوير فهمنا لكيفية مساعدة البنية الموجودة في الدماغ على مساعدة الحيوانات على البقاء.

سونغ سو كيم، دكتوراه., أستاذ مساعد في البيولوجيا الجزيئية والخلوية والتنموية، جامعة كاليفورنيا-سانتا باربرا، سانتا باربرا، كاليفورنيا

التمثيل العصبي للعالم أثناء الملاحة

إن أي شخص اضطر إلى التنقل في غرفة معروفة ولكنها مظلمة يدرك مدى أهمية أن تتمكن أدمغتنا من التنقل في بيئتنا المحيطة باستخدام مجموعة متنوعة من المعلومات، من الداخل والخارج، بما في ذلك الألوان والأشكال والشعور بالحركة الذاتية. من خلال العمل باستخدام نموذج ذبابة الفاكهة وجهاز تجريبي جديد ومبتكر، سيقوم الدكتور سونغ سو كيم وفريقه بالتحقيق في ما يحدث في الدماغ عند التنقل.

سوف يبحث الدكتور كيم في كيفية تحويل المدخلات الحسية المتعددة إلى إحساس بالاتجاه وكيف تؤثر السياقات السلوكية على معالجة الاتجاه. المفتاح لهذا البحث هو ساحة الواقع الافتراضي الجديدة التي يبنيها فريق الدكتور كيم باستخدام مجهر كبير جدًا فوق الرأس، مما يعني أنه يمكن تصوير دماغ الذبابة بالكامل حتى أثناء دورانها. ومن خلال تنشيط وإسكات مجموعات معينة من الخلايا العصبية، سيكون الدكتور كيم قادرًا على إجراء بحث يبحث في الدور المشترك للإدراك والإدراك والتحكم الحركي.

بيانكا جونز مارلين، دكتوراه., أستاذ مساعد في علم النفس وعلم الأعصاب، جامعة كولومبيا ومعهد زوكرمان لسلوك الدماغ والعقل، نيويورك، نيويورك

الآليات الجزيئية للذاكرة بين الأجيال

هل يمكن توريث ذكرى تجربة مرهقة للجيل القادم؟ ويبدو أن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن هذا ممكن، والدكتورة بيانكا جونز مارلين وفريقها على استعداد للتحقيق في كيف يمكن للتجارب التي تحفز الخوف أو التوتر في نموذج الفأر أن تسبب تغييرات في الخلايا العصبية الموجودة في دماغه، وكيف يمكن لهذه التغييرات أن تسبب تغييرات في الخلايا العصبية الموجودة في دماغه. أن تكون موروثة وراثيا من قبل أطفال الحيوان الذي تعرض للضغط.

يعتمد بحث الدكتور مارلين على اكتشاف أن التغيرات في البيئة تؤدي إلى مرونة الدماغ المعتمدة على الخبرة. باستخدام تكييف الخوف الشمي، تعلم الفريق أن الفئران ستنتج المزيد من الخلايا العصبية الشمية المتوافقة مع الرائحة المستخدمة. تستمر هذه النسبة الأعلى، ويتم تشفيرها في الحيوانات المنوية، وتنتقل إلى الجيل التالي (ولكن ليس الأجيال اللاحقة). وسيقوم مختبر الدكتورة مارلين بالبحث في العملية على المستوى الجزيئي، والتي تأمل ألا تساعد الباحثين فحسب، بل ستزيد الوعي أيضًا آثار الصدمة.

نانسي باديلا كوريانو، دكتوراه., أستاذ مساعد، قسم علم الأعصاب، كلية الطب بجامعة فلوريدا، غينزفيل، فلوريدا

الآليات العصبية للتحولات بين المنافسة الاجتماعية والتعاون

تتمتع الحيوانات الاجتماعية بتفاعلات معقدة للغاية، وغالبًا ما تتحول من التعاون إلى المنافسة في فترة زمنية قصيرة جدًا. تهدف الدكتورة نانسي باديلا كوريانو إلى فهم الشبكات العصبية المعنية باستخدام المقايسات السلوكية، والفيزيولوجيا الكهربية متعددة المواقع، وتحليلات التعلم الآلي. يمكن أن تساعد النتائج الباحثين على فهم أفضل لما يكمن وراء الكفاءة الاجتماعية، والتي تعوقها عدد من الاضطرابات العصبية والنفسية.

يستخدم فريق الدكتور باديلا كوريانو التقنيات المبتكرة، مثل مساعدة الذكاء الاصطناعي في تحديد وتتبع سلوك الحيوانات، ومنهجيات البحث لتحديد الدوائر النشطة أثناء التعاون والمنافسة. بافتراض أنها عبارة عن دوائر متداخلة، سيتلاعب الفريق بكل دائرة في نفس الحيوانات ويلاحظ كيف يتغير السلوك عند تعرضه لمواقف معينة. الهدف الثاني هو استكشاف ما هو أعلى تلك الدوائر؛ وثالث سوف يبحث في دور الدوبامين في هذه العملية. سيساعد البحث معًا في الكشف عن كيفية مساعدة الدماغ للحيوانات الاجتماعية على التحسين والتغيير.

مبارك حسين سيد، دكتوراه., أستاذ مساعد، قسم علم الأحياء، جامعة نيو مكسيكو، ألبوكيرك، نيو مكسيكو

الآليات الجزيئية التي تنظم التنوع العصبي: من الخلايا الجذعية إلى الدوائر

سيبحث الدكتور مبارك حسين سيد في العوامل التي تحدد كيفية نشوء الخلايا العصبية بمختلف أنواعها من الخلايا الجذعية العصبية (NSCs) وكيف تحدد عوامل النمو سلوكيات البالغين. سيركز مختبره على كيفية إنتاج الخلايا العصبية NSC من النوع الثاني لأنواع الخلايا العصبية في المجمع المركزي. أظهرت الأبحاث السابقة أن توقيت ولادة الخلية التي تنحدر من النوع الثاني NSC يرتبط بنوع الخلية النهائي. ويعتقد أن البروتينات المحددة التي يتم التعبير عنها مؤقتًا في تلك الأوقات تنظم مصير أنواع الخلايا العصبية.

من خلال تجارب فقدان الوظيفة واكتساب الوظيفة التي تستهدف تلك البروتينات والمسارات، سيتعلم فريق الدكتور سيد الآلية التي من خلالها يغيرون مصير الخلايا العصبية وتأثير ذلك على السلوكيات. ستبحث المزيد من التجارب في كيفية تشكيل دوائر مناطق الدماغ العليا. سيعمل الدكتور سيد من خلال برنامجه المسمى Pueblo Brain Science لتدريب وتوجيه الجيل القادم من علماء الأعصاب المتنوعين أثناء قيامه بإجراء أبحاثه.

لونجزي تان، دكتوراه., أستاذ مساعد في علم الأحياء العصبية، جامعة ستانفورد، ستانفورد، كاليفورنيا

كيف تؤثر هندسة الجينوم ثلاثية الأبعاد على تطور وشيخوخة الدماغ؟

يستخدم الدكتور لونجزي تان وفريقه "مجهرًا كيميائيًا حيويًا" ثوريًا يمكنه إظهار الشكل ثلاثي الأبعاد لجزيئات الحمض النووي داخل الخلية بدقة لا مثيل لها من خلال التلسكوبات البصرية، وفي هذه العملية يكتشفون أن الطي الفريد يمكن أن يخبر الباحثين بفكرة عظيمة التعامل حول الخلية.

يستخدم المجهر الكيميائي الحيوي الموجود في قلب البحث الربط التقريبي بدلاً من البصريات. سيتضمن جزء من المشروع بناء الجيل التالي من هذه الأداة حتى يتمكن فريق الدكتور تان من تحديد موقع كل جزيء RNA في خلية الدماغ بشكل ثلاثي الأبعاد ومكان وجوده بالنسبة للحمض النووي المطوي. وهذا سوف يساهم في وضع كتاب قواعد حول طي الحمض النووي. وبما أن الطي يتدهور مع تقدم العمر أيضًا، فإن فهم كيفية تأثير ذلك على الشيخوخة قد يوفر نظرة ثاقبة حول طرق عكس أو إبطاء بعض تأثيرات الشيخوخة. الهدف النهائي سوف ينظر في كيفية تأثير الطفرات والاختلافات القابلة للطي على الاختلافات بين الأفراد.

إسماعيل عبد الصبور، دكتوراه، أستاذ مساعد، العلوم البيولوجية ومعهد زوكرمان لسلوك العقل والعقل، جامعة كولومبيا، نيويورك، نيويورك

محور الجلد والدماغ لمكافأة سلوكيات اللمس

تعد اللمسة الاجتماعية حافزًا أساسيًا أساسيًا للتجارب البشرية التي تتراوح من رعاية الآخرين وبناء الروابط الاجتماعية إلى التقبل الجنسي. من خلال العمل مع نموذج الفأر وعلم البصريات الوراثي، أظهرت الأبحاث السابقة التي أجراها عبد الصبور أن هناك اتصالات مباشرة بين الخلايا العصبية الجلدية والدماغ، وأن الخلايا المخصصة يتم ضبطها خصيصًا لإشارات لمس معينة. هذه الخلايا ضرورية وكافية للحصول على استجابات جسدية محددة.

يهدف عبد الصبور وفريقه في بحثه الجديد إلى تحديد كيفية قيام الخلايا العصبية الموجودة في الجلد بإطلاق إشارات إيجابية فريدة في الدماغ، وكيف يستقبل الدماغ هذه الإشارات ويعالجها على أنها مكافئة، بالإضافة إلى تحديد الخلايا العصبية اللمسية المطلوبة في مختلف العمليات. سيناريوهات اللمس (تربية الجراء مقابل الاستمالة أو اللعب). الهدف الثالث هو تحديد المستشعر الموجود في هذه الخلايا والذي يتعرف على اللمس. سيكشف البحث المزيد عن العلاقة بين الجلد والدماغ، مع تطبيقات محتملة للباحثين الذين يدرسون الاضطرابات الاجتماعية.

ياسمين الشمايلة د., أستاذ مساعد، قسم علم الأعصاب ومعهد زوكرمان لسلوك العقل والعقل، جامعة كولومبيا، مدينة نيويورك، نيويورك

الدوائر القشرية لإدراك الشكل البصري

في الرئيسيات، يتم تخصيص ما يقرب من 30% من القشرة الدماغية لمعالجة المعلومات البصرية. باستخدام تقنيات جديدة، يعمل الدكتور الشمايلة على تطوير فهم ميكانيكي مفصل لكيفية اكتشاف الدماغ للأشياء التي نراها والتعرف عليها. بالتركيز على المنطقة القشرية V4، يكشف بحث الشمايلة كيف تدعم أنواع مختلفة من الخلايا العصبية في هذه المنطقة الدماغية قدرتنا على إدراك شكل الأشياء المرئية.

تتوافق المنطقة القشرية V4 بشكل كبير مع شكل الأشياء في العالم. بناءً على هذه الأفكار الرئيسية واستخدام تطبيقات جديدة لعلم البصريات الوراثي القائم على ناقلات الفيروسات، يقوم الشمايلة بتسجيل ومعالجة نشاط مجموعات محددة من الخلايا العصبية V4 بدقة غير مسبوقة. يحدد هذا البحث كيفية تفاعل أنواع مختلفة من الخلايا العصبية في المنطقة القشرية V4 لمعالجة شكل الجسم وسيكشف عن تفاصيل حول كيفية معالجة أدمغة الرئيسيات للمعلومات المرئية. الابتكارات التقنية التي تم إنشاؤها في هذا البحث سوف تسهل أيضًا الدراسات الآلية المستقبلية لوظيفة وسلوكيات الدماغ الرئيسي.

فيكرام جاداجكار، دكتوراه، أستاذ مساعد، قسم علم الأعصاب ومعهد زوكرمان لسلوك العقل والعقل، جامعة كولومبيا، مدينة نيويورك، نيويورك

الآليات العصبية للتودد والزواج الأحادي

في حين كانت هناك أبحاث مهمة حول كيفية تعلم الحيوانات وأداء سلوكياتها، فقد تم إيلاء اهتمام أقل لكيفية تقييم حيوان ما لأداء حيوان آخر أثناء التفاعلات الاجتماعية. في الطيور المغردة، بحثت معظم الأبحاث في ما يحدث في أدمغة الذكور الذين يؤدون أغنية لجذب رفيقة، ولكن ليس ما يحدث في دماغ أنثى الطائر عندما تستمع إلى أغنية الذكر.

سينظر عمل الدكتور جاداجكار في جزء من الدماغ يسمى HVC، وهي نواة حسية حركية معروفة بأنها نشطة عند الذكور للحفاظ على الوقت أثناء تعلمهم وأداء أغنيتهم. لأول مرة، قام هو ومختبره بتسجيل ما يحدث في أنثى HVC أثناء استماعها وتقييمها لأغنية الذكر. ثانيًا، سيفحص الدكتور جاداجكار كيفية إجراء الإناث لتقييمهن، وما تفعله الخلايا العصبية عند اكتشاف الأخطاء. وأخيراً، سينظر البحث إلى نظام الدوبامين لمعرفة كيف يظهر الدماغ تفضيلاً للأداء الأكثر جاذبية.

هيدهيكو إيناجاكي، دكتوراه، معهد ماكس بلانك فلوريدا لعلم الأعصاب، جوبيتر، فلوريدا

الآليات المتشابكة وديناميكيات الشبكة الكامنة وراء التعلم الحركي

يتطلب تعلم مهارة جديدة من الدماغ إجراء تغييرات على دوائره، وهي عملية تعرف باسم اللدونة. في حين تم إجراء أبحاث مهمة لتحديد كيفية تنفيذ شبكات الدماغ للمهارة، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن آليات تعلم المهارات الجديدة. يعمل الدكتور إيناغاكي وفريقه على التركيز على الخلايا والعمليات المشاركة أثناء عملية التعلم.

باستخدام التصوير الحي ثنائي الفوتون والفيزيولوجيا الكهربية واسعة النطاق في نموذج الفأر، يستطيع الدكتور إيناجاكي وفريقه الآن مشاهدة التغييرات التي تحدث على المستوى الخلوي عند تعلم مهارة جديدة - في هذه الحالة، تعلم توقيت جديد الحدث. باستخدام التلاعب الجيني لتمكين الباحثين من تنشيط أو تثبيط البروتينات المرتبطة باللدونة، فإنهم يهدفون إلى الكشف ليس فقط عن التغييرات في الدماغ، ولكن أيضًا عن كيفية بدء هذه التغييرات وتعزيزها. إن فهم المزيد حول كيفية عمل التعلم يمكن أن يكون له آثار على الأبحاث المتعلقة بصعوبات التعلم.

بيري كورشان، دكتوراه، أستاذ مساعد، كلية ألبرت أينشتاين للطب، برونكس، نيويورك

كشف آليات تطور المشابك العصبية، من الجزيئات إلى السلوك

المشابك العصبية، وهي الأماكن التي يتم فيها إرسال واستقبال الإشارات بين الخلايا العصبية، هي المفتاح لوظيفة الدوائر العصبية التي تكمن وراء السلوك. إن فهم كيفية تطور المشابك العصبية على المستوى الجزيئي وكيف يؤثر تطور المشابك العصبية على السلوك هو هدف بحث الدكتور كورشان. يرى النموذج السائد أن فئة من البروتينات تسمى جزيئات التصاق الخلايا المتشابكة (sCAMs) هي التي تبدأ العملية، مع الإشارة بشكل خاص إلى عائلة من sCAMs تسمى نيوريكسينات. لكن الأبحاث التي أُجريت على الجسم الحي أظهرت أن القضاء على اليوركسينات لا يؤدي إلى إزالة المشابك العصبية.

يشير عمل الدكتور كورشان إلى أن بروتينات السقالة العصبية الخلوية قبل المشبكي قد ترتبط ذاتيًا بغشاء الخلية، ثم تقوم بعد ذلك بتجنيد النيوريكسينات لتثبيت المشابك العصبية. في بحثها الجديد، باستخدام التصوير والبروتينات والنمذجة الحاسوبية والتلاعب بالجينات، تهدف هي ومختبرها إلى تحديد البروتينات ومكونات الغشاء الخلوي المعنية وكيفية تفاعلها. البحث له آثار على مجموعة من الاضطرابات العصبية المرتبطة بالعيوب التشابكية.

سكوت ليندرمان، دكتوراه، أستاذ مساعد، الإحصاء ومعهد وو تساي للعلوم العصبية، جامعة ستانفورد، ستانفورد، كاليفورنيا

طرق التعلم الآلي لاكتشاف البنية في البيانات العصبية والسلوكية

تكمن مساهمات الدكتور ليندرمان في علم الأعصاب في تطوير أساليب التعلم الآلي التي يمكنها إدارة واستخلاص الأفكار من الكميات المذهلة من البيانات التي تنتجها هذه الأنواع من الأبحاث، مثل التسجيلات عالية الدقة لأعداد كبيرة من الخلايا العصبية عبر الدماغ ومراقبة سلوكيات الأشخاص بحرية في نفس الوقت. تتصرف الحيوانات على مدى فترات زمنية طويلة. يتعاون ليندرمان وفريقه مع مختبرات الأبحاث لتطوير أساليب التعلم الآلي الاحتمالية للعثور على الأنماط في كل تلك البيانات.

يركز مختبر ليندرمان بشكل خاص على علم الأخلاق العصبي الحسابي والنمذجة الاحتمالية - بشكل أساسي، معرفة كيفية بناء النماذج الإحصائية وملاءمتها مع نوع البيانات التي ينتجها الباحثون اليوم. تُظهر مشاريعه الحالية والمستقبلية اتساع نطاق الطرق التي يمكن من خلالها تطبيق التعلم الآلي على الأبحاث العصبية. يتعامل ليندرمان مع العمل كشريك متكامل مع المتعاونين التجريبيين، ومن خلال تطوير أساليب لحل مشكلات علم الأحياء العصبي، يساعد أيضًا في تطوير مجالات الإحصاء والتعلم الآلي.

سويثا مورثي، دكتوراه، أستاذ مساعد، معهد فولوم، جامعة أوريغون للصحة والعلوم، بورتلاند، أوريغون

التحسس الميكانيكي لتوجيه التشكل الخلوي

إن التحسس الميكانيكي - أو الكشف عن القوة الفيزيائية بواسطة خلية أو خلية عصبية - هو وظيفة دقيقة ومتعددة الأغراض بشكل مدهش تتوسطها قنوات أيونية معينة (من بين بروتينات أخرى) على الغشاء الخلوي. ومن الأمثلة الواضحة على ذلك حاسة اللمس. يبحث مختبر الدكتور مورثي في حالة أصغر بكثير من التحسس الميكانيكي مع آثار عميقة على الصحة العصبية: عملية تكوين الميالين، حيث تشكل الخلايا المتخصصة التي تسمى الخلايا الدبقية قليلة التغصن (OLs) غمدًا حول العصب لتحسين التوصيل.

من المفترض أن الإشارات الميكانيكية (من بين عوامل أخرى) يمكن أن تحكم مورفولوجيا OL والميالين، ولكن الآليات الأساسية ظلت غير معروفة. يدرس مختبر مورثي القناة الأيونية المنشطة ميكانيكيًا TMEM63A، والتي يتم التعبير عنها في OLs، للكشف عن كيف يمكن لهذه القنوات أن تتوسط في تكوين الميالين، وبالتالي تسليط الضوء على كيفية توجيه الإشارات الميكانيكية للعملية. إن فهم كيفية عمل الميالين - وكيف يمكن أن يفشل - سيكون مفيدًا للباحثين الذين يدرسون مجموعة من الحالات المرتبطة بتكوين الميالين.

كارثيك شيخار، دكتوراه، الهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية / معهد هيلين ويلز لعلم الأعصاب، جامعة كاليفورنيا، بيركلي، بيركلي، كاليفورنيا

تطور التنوع العصبي والزخرفة في النظام البصري

يسعى مختبر الدكتور شيخار إلى فهم كيفية تطور الأنواع العصبية المتنوعة وتنظيمها لتلبية احتياجات الحيوانات المختلفة. يركز بحثه على النظام البصري للدماغ، وتحديدًا شبكية العين والقشرة البصرية الأولية، والتي يتم الحفاظ عليها جيدًا بشكل ملحوظ عبر الأنواع التي يفصل بينها مئات الملايين من السنين من التطور.

سوف يدرس بحث شيخار الحفاظ التطوري والتباعد بين أنواع الخلايا العصبية في شبكية العين للعديد من أنواع الفقاريات، من الأسماك إلى الطيور إلى الثدييات، واستخدام الأساليب الحسابية لإعادة بناء تطور التنوع العصبي، بما في ذلك ما إذا كان التطور قد أدى إلى ظهور أنواع جديدة أو تعديل الأنواع الموجودة. سيتم بذل جهد متزامن لدراسة القشرة البصرية وتتبع أصول فترات النمو المبكرة المعروفة باسم "الفترات الحرجة"، حيث تظهر الشبكات العصبية في الدماغ مرونة رائعة للتجربة الحسية. أحد المبادئ التوجيهية التي يقوم عليها نهج شيخار هو أن التعاون بين التخصصات يمكن أن يؤدي إلى أساليب جديدة لمعالجة الأسئلة الكبيرة في علم الأعصاب.

تانيا سيبي، دكتوراه، أستاذ مساعد، كلية الطب بجامعة نيويورك غروسمان، مدينة نيويورك، نيويورك

تعديل الخلايا القاتلة والمشابك العصبية بواسطة إشارات حركة الدوبامين

ربما يكون الدوبامين هو المُعدِّل العصبي الأكثر شهرة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الدور الذي يلعبه في الإشارة إلى المكافأة. ومع ذلك، يلعب الدوبامين أيضًا دورًا رئيسيًا في الحركة، وهو ما يظهر بوضوح من خلال عدم قدرة المرضى المصابين بمرض باركنسون، وهو اضطراب في الدوبامين، على بدء الحركات. يهدف الدكتور سيبي إلى المساعدة في معرفة المزيد حول كيفية مشاركة الدوبامين في الحركة، من خلال قياسات دقيقة للغاية في الجسم الحي لتقلبات الدوبامين بالتزامن مع إمكانات الغشاء في الخلايا العصبية المستهدفة.

تسمح التسجيلات الغشائية المحتملة لأعضاء مختبر الدكتور سيبي بقياس خاصيتين للخلايا العصبية المعروفة بتأثرها بالتعديل العصبي: 1) قوة المدخلات المشبكية و2) استثارة الخلايا العصبية التي تحدد كيفية استجابتها لهذه المدخلات. لكن قياس تقلبات الدوبامين وإمكانات الغشاء في خلية واحدة أمر صعب للغاية. يعتمد عمل سيبي على اكتشاف أن نشاط الدوبامين ينعكس في نصفي الدماغ، وبالتالي يمكن قياسه وإمكانات الغشاء على الجانبين المتقابلين ولا يزال هناك نتائج مترابطة بقوة. من خلال هذه التسجيلات، سيتلاعب سيبي بنظام الدوبامين بصريًا ويرى كيف يؤثر تنشيط أو قمع الدوبامين على خصائص الخلايا العصبية المستهدفة، وكيف يؤثر ذلك على تصرفات الحيوان.

مورييل زيليكوفسكي، دكتوراه، أستاذ مساعد، جامعة يوتا، سولت ليك سيتي، يوتا

السيطرة القشرية العصبية للعزلة الاجتماعية

يمكن أن تؤثر العزلة الاجتماعية المطولة سلبًا على حياة الثدييات، بما في ذلك الارتفاع الحاد في العدوانية. في حين أن العديد من الدراسات قد نظرت في السيطرة تحت القشرية على الأشكال الطبيعية للعدوان، إلا أن القليل منها قد نظر في الأشكال المرضية للعدوان أو السيطرة عليها من أعلى إلى أسفل. يهدف الدكتور زيليكوفسكي إلى فهم أفضل للآلية والدوائر القشرية المشاركة في ظهور العدوان نتيجة للعزلة الاجتماعية المزمنة.

حددت الأبحاث الأولية باستخدام نموذج الفأر دور الببتيد العصبي Tachykinin 2 (Tac2) كمعدل عصبي تحت القشري للخوف والعدوان الناجم عن العزلة. ومن الأهمية بمكان أن Tac2 وجد أيضًا أنه يتم تنظيمه في قشرة الفص الجبهي الإنسي (mPFC) بعد العزلة الاجتماعية. يستخدم بحث زيليكوفسكي اضطرابات محددة في نوع الخلية لدى الفئران التي تعرضت للعزلة الاجتماعية. يُستخدم التعلم الآلي لتحديد مجموعات السلوك، والتي يتم تعيينها لنشاط الدماغ المصور. من خلال فهم كيف يمكن للعزلة أن تغير أدمغة الثدييات، قد يتمكن الباحثون المستقبليون من فهم آثار الحرمان الاجتماعي الممتد على البشر بشكل أفضل.

كريستين القسطنطينية ، دكتوراه., أستاذ مساعد ، مركز جامعة نيويورك للعلوم العصبية ، مدينة نيويورك ، نيويورك

آليات الدوائر العصبية للاستدلال

يعمل الدكتور القسطنطينية مع نموذج الفئران للكشف عن أجزاء الدماغ التي تشارك في استنتاج أشياء عن العالم وكيف تأتي الخلايا العصبية لتمثيل الأشياء في العالم ، والاختلافات العصبية بين اتخاذ قرار معرفي في بيئة غير مؤكدة أو السقوط. العودة إلى العمل المعتاد. تتضمن التجربة انتظار مكافأة مياه معروفة ، أو "إلغاء الاشتراك" على أمل أن تكون المكافأة التالية المعروضة أكثر جدارة بالاهتمام.

من خلال مراقبة نشاط الدماغ في مناطق متعددة وفي إسقاطات محددة خلال الفترات التي يمكن التنبؤ بها والتي لا يمكن التنبؤ بها والتحولات بينها ، وتعطيل مناطق دماغية محددة ومسارات عصبية في تجارب مختلفة ، يقترح الدكتور قسطنطين تحديد الآليات التي ينطوي عليها الاستدلال. تقترح أن يتم تضمين عمليات مختلفة عند اختيار الإجراء على أساس نموذج عقلي مقابل القرارات الخالية من النموذج ؛ أن نوى المهاد المختلفة ترمز المكافآت وتاريخ الجرذ بشكل منفصل ؛ وأن القشرة الأمامية المدارية (OFC) تدمج هاتين المدخلين المتداخلين ولكن المتميزين لاستنتاج حالات غير معروفة.

برادلي ديكرسون ، دكتوراه., أستاذ مساعد ، معهد برينستون لعلوم الأعصاب ، جامعة برينستون ، برينستون ، نيوجيرسي

ردود الفعل النسبية والتكاملية في "جيروسكوب" بيولوجي

يقوم الجهاز العصبي بجمع المعلومات الواردة والعمل عليها في غضون أجزاء من الثانية - أحيانًا مع ردود أفعال صلبة ، وأحيانًا عن قصد. يقترح الدكتور ديكرسون حل مستوى السيطرة على ذباب الفاكهة على بعض مجموعات عضلات الجناح من خلال تجربة تدرس أعضاء حسية ميكانيكية متخصصة فريدة من نوعها للذباب تعرف باسم الرسن ، والتي تعمل كنوع من الجيروسكوب الآلي.

يقترح الدكتور ديكرسون أن للرسن آليات تحكم منفصلة يمكن تجنيدها أثناء الاضطرابات لتوفير أقصى قدر من التحكم في الذبابة. في لغة هندسة الضوابط ، يعتقد أن الهالتر يمكن أن يتفاعل مع ردود الفعل النسبية (حجم الاضطراب) والتغذية المرتدة المتكاملة (كيف يتغير الاضطراب بمرور الوقت) - وهو تعقيد أكبر مما كان يُعتقد سابقًا. باستخدام مجهر هلال الفوتون ، وميكروسكوب ثنائي الفوتون فوق الذبابة لمراقبة نشاط الدماغ ، وكاميرا أسفل تتبع حركة الجناح ، سيتتبع ما يحدث في الخلايا العصبية والعضلات عندما يتم تقديم المنبهات البصرية للذبابة. إنه يأمل في إنشاء نموذج لكيفية تواصل الأدمغة والخلايا العصبية والعضلات يمكن أن يعزز فهمنا لكيفية التحكم في الحركة.

ماركيتا لاندري ، دكتوراه., أستاذ مساعد ، جامعة كاليفورنيا - بيركلي ، قسم الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية ، بيركلي ، كاليفورنيا

إلقاء الضوء على إشارات الأوكسيتوسين في الدماغ باستخدام مستشعرات النانو الفلورية تحت الحمراء القريبة

يتضمن عمل الدكتور لاندري إنشاء "مجسات ضوئية" - أنابيب نانوية كربونية صغيرة مع ببتيد مرتبط بالسطح يتلألأ في ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة عند وجود الأوكسيتوسين في الدماغ. يمكن اكتشاف هذا التألق بدقة عالية على مقياس زمني ملي ثانية ، مما يسمح للباحثين برؤية مكان وزمان وجوده بالضبط في الدماغ ، وبالتالي تحديد الظروف التي قد يكون إفراز الأوكسيتوسين فيها ضعيفًا (وبالتالي يمكن علاجه) في المزاج والسلوك والمجتمع. الاضطرابات.

الأهم من ذلك ، يمكن إدخال هذه الأنابيب النانوية في أنسجة المخ خارجيًا. التألق ليس نتيجة الترميز الجيني ، لذلك يمكن استخدامه على الحيوانات التي لم يتم تعديلها. نظرًا لأنها تصدر ضوءًا قريبًا من الأشعة تحت الحمراء ، فمن الممكن أن يتم اكتشاف الضوء من خلال الجمجمة ، مما يتيح الحد الأدنى من الإزعاج للأشياء. باستخدام هذه المستشعرات كأداة ، يأمل الدكتور لاندري في المساعدة في تحسين تشخيص الاضطرابات العصبية وبالتالي إزالة الوصمة وتحسين علاج العديد من هذه الحالات.

لورين أوريفيس ، دكتوراه ، مستشفى ماساتشوستس العام / كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس

التطور والوظيفة والخلل الوظيفي للأنظمة الحسية الجسدية والحسية الحسية في اضطراب طيف التوحد

يُعتقد أن اضطراب طيف التوحد (ASD) ناتج فقط عن تشوهات في الدماغ ، ولكن في بحثها ، وجدت الدكتورة أوريفيس أن التغيرات في الخلايا العصبية الحسية المحيطية تساهم في تطور أعراض ASD لدى الفئران ، بما في ذلك فرط الحساسية للمس. من الجلد والسلوكيات الاجتماعية المتغيرة. سيركز بحثها الحالي على ما إذا كانت الخلايا العصبية الحسية المحيطية لعقد الجذر الظهرية (DRG) التي تكتشف المحفزات في الجهاز الهضمي هي أيضًا غير طبيعية في نماذج الفئران الخاصة باضطراب طيف التوحد ، وفهم كيف تؤدي التغيرات في تطور الدوائر الحسية الجسدية بسبب خلل في الخلايا العصبية الحسية المحيطية إلى التغييرات في دوائر الدماغ المتصلة التي تنظم أو تعدل السلوكيات الاجتماعية.

أخيرًا ، ستركز الدكتورة أوريفيس على ترجمة النتائج التي توصلت إليها من دراسات الفئران قبل السريرية لفهم المشكلات الحسية المرتبطة باضطراب طيف التوحد لدى البشر. سيختبر الدكتور أوريفيس أولاً ما إذا كانت الأساليب التي تقلل من استثارة العصبونات الحسية المحيطية يمكن أن تحسن من تفاعل اللمس المفرط ومشاكل الجهاز الهضمي في الفئران. سوف تستفيد من هذه النتائج في الفئران لفهم فسيولوجيا الإنسان بشكل أفضل باستخدام دراسات الخلايا المستنبتة المأخوذة من الأشخاص المصابين بالتوحد.

كاناكا راجان ، دكتوراه., أستاذ مشارك، قسم علم الأعصاب، معهد بلافاتنيك، كلية الطب بجامعة هارفارد؛ عضو هيئة التدريس، معهد كمبنر لدراسة الذكاء الطبيعي والاصطناعي، جامعة هارفارد

نماذج الشبكات العصبية متعددة النطاقات لاستنتاج الدوافع الوظيفية في الدماغ

يعمل الدكتور راجان على تسخير قوة النماذج القائمة على الذكاء الاصطناعي لتقديم تمثيلات أفضل وأكثر تنبؤية للدماغ. باستخدام نماذج الشبكات العصبية المتكررة (RNNs) ، اكتشف الدكتور راجان أن وضع المزيد من القيود على النماذج الحسابية أدى إلى نتائج أكثر اتساقًا ومساحات حل أصغر وأكثر قوة. لقد تحولت منذ ذلك الحين إلى تطوير شبكات RNN متعددة المقاييس حيث تكون القيود هي البيانات العصبية والسلوكية والتشريحية من تجارب حقيقية ، ويتم تطبيقها في وقت واحد. ستكون خطوتها التالية هي إنشاء شبكات RNN متعددة المقاييس باستخدام مثل هذه البيانات المسجلة من أنواع متعددة تمت دراستها جيدًا في علم الأعصاب - يرقات الزرد ، وذباب الفاكهة ، والفئران - لإنشاء نماذج.

في النهاية ، سيسمح استخدام مجموعات البيانات من الأنواع المختلفة للدكتور راجان بتحديد "الدوافع الوظيفية" واستخدامها لاكتشاف القواسم المشتركة والاختلافات غير المتوقعة عبر هذه الأنظمة. ستساعدنا هذه المجموعات المشتركة المنفصلة من الخلايا العصبية النشطة المرتبطة بسلوكيات وحالات مماثلة ، بغض النظر عن الأنواع ، على استنتاج كيفية عمل العقول على المستوى الأساسي. مع توفر البيانات ، يمكن لهذه النماذج تشغيل العديد من السيناريوهات وتحديد التغييرات في البنية أو النشاط العصبي التي تؤدي إلى نتائج سلوكية مختلفة.

ويوي وانغ ، دكتوراه., أستاذ مساعد ، جامعة تكساس ساوثويسترن ميديكال سنتر ، دالاس ، تكساس

فهم بناء ووظيفة جمعيات ما بعد التشابك الجليسيني

إن الطريقة التي تتواصل بها الخلايا العصبية مع بعضها البعض معقدة بشكل ملحوظ: يتم تمرير الناقلات العصبية من خلية عصبية إلى أخرى عبر المشابك ، مما يشير إلى مستقبلات متشابكة على الخلايا العصبية المستقبلة لفتح وتشكيل قنوات تسمح بمرور الأيونات ، وبالتالي نقل إشارة كهربائية. ومع ذلك ، إذا فشلت المشابك في العمل أو فشلت في التكون ، فإن ضعف هذه الإشارات يمكن أن يساهم في الاضطرابات العصبية. يسعى الدكتور وانج إلى توسيع فهمنا لهذه المشابك وكيف تتشكل وكيف تعمل - على وجه الخصوص ، كيف تنظم المستقبلات المشبكية في مجموعات ، ولماذا من المهم أن تتجمع المستقبلات بتركيزات عالية - من خلال الدراسة التفصيلية للجليسينرجيك تشابك عصبى.

سيستخدم الدكتور وانج المجهر الإلكتروني للتبريد لتحديد التركيب الجزيئي بدقة لكل نوع فرعي من المشابك الجليسينية التي لم يتم حلها بعد ، وبالتالي تحديد كيفية عمل كل منها ؛ اختبار كيفية تشكيل السقالات التي تتجمع عليها مستقبلات الجلايسين من بروتينات جيفرين ، ونوروليجين -2 ، وكوليبيستين ؛ وأخيراً اختبار المستقبلات المنقاة على غشاء اصطناعي ، أولاً بشكل منفصل ، ثم ربطها بالسقالة ، ثم ربطها بالسقالة في كتلة لمعرفة كيف تتغير الوظيفة.

لوكاس شيدل ، دكتوراه، أستاذ مساعد ، مختبر كولد سبرينغ هاربور ، كولد سبرينغ هاربور ، نيويورك 

الكشف عن الأساس الجزيئي للوظيفة الدبقية الصغيرة في الدماغ المحفز

يدرس الدكتور شيدل في بحثه تطور الاتصالات العصبية البصرية باستخدام نموذج فأر يتم فيه تربية بعض الفئران في بيئة خالية من الضوء خلال مرحلة حاسمة من التطور. يُظهر بحثه السابق أن الخلايا الدبقية الصغيرة تقوم بشكل أساسي "بنحت" النظام البصري ، مستبعدًا الوصلات المشبكية الأقل فائدة. نتيجة لذلك ، يختلف الترتيب المادي لهذا الجزء من النظام العصبي في الفئران التي تمت تربيتها في الظلام عن تلك التي تمت تربيتها في الضوء. في عمله المستمر ، سيسعى الدكتور شيدل إلى تحديد كيفية تحفيز الخلايا الدبقية الصغيرة بواسطة العوامل الخارجية (مثل الضوء) على المستوى الجزيئي ، والآليات التي يتم من خلالها نحت نقاط الاشتباك العصبي.

يقدم البحث العديد من الأساليب الجديدة ، بما في ذلك استخدام تقنية تحرير الجينات لضرب جينات دبقية دقيقة لتحديد أدوارها في تطوير الدوائر البصرية ، بالإضافة إلى إنشاء خط معدّل وراثيًا من الفئران يميز الخلايا الدبقية الدبقية النشطة وظيفيًا في الدماغ ، وكلاهما من التكتيكات الأكثر غالبًا ما يتم تطبيقه على الخلايا العصبية التي يتكيف معها الدكتور شيدل لدراسة الخلايا الدبقية الصغيرة لأول مرة.

جوزي كلوني ، دكتوراه، أستاذ مساعد ، جامعة ميشيغان ، قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية والتنموية ، آن أربور ، ميتشيغن

تأطير نسوي لعديم الجدوى: الذكورة كقمع للبرامج العصبية الأنثوية

لقد كان قدر كبير من الأبحاث حول الاختلافات بين أدمغة الذكور والإناث سلوكًا ، مثل أداء طقوس التزاوج ، ولكن القليل من المعلومات حول كيفية ضبط الجينات التي تقود تلك الطقوس في الدماغ. يفترض الدكتور كلوني أن العملية هي عملية طرح. تشير دراساتها حتى الآن باستخدام نموذج ذبابة الفاكهة إلى أن دماغ الذكر قد ينتج عن إزالة البرامج العصبية من "نموذج أساسي" أقرب بكثير إلى دماغ الأنثى ، بدلاً من إنشاء برامج جديدة.

مفتاح هذه العملية هو عامل نسخ ذبابة الفاكهة يسمى "بدون ثمار" ، وهو بروتين يتم إنشاؤه فقط في أدمغة ذكور ذبابة الفاكهة. في بحثها ، ستجري الدكتورة كلوني تجارب باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات لمراقبة اكتساب أو فقدان الدوائر والسلوكيات المرتبطة بالجنس في الحيوانات مع أو بدون الفاكهة.

شاؤول دروكمان ، دكتوراه، أستاذ مساعد في علم الأعصاب والطب النفسي والعلوم السلوكية ، جامعة ستانفورد ، ستانفورد ، كاليفورنيا

كيف يحسب الدماغ باستخدام النشاط الموزع على السكان ومناطق الدماغ؟

بعد عقود من البحث ، لا يزال لدينا فهم محدود لكيفية إجراء الدماغ للحسابات عبر المناطق. يقع هذا السؤال الأساسي في صميم عمل الدكتور Druckmann ، والذي يستفيد من النطاق والتفاصيل المتزايدة لتسجيل نشاط الدماغ لاستكشاف ما يحدث في الدماغ بين التحفيز والاستجابة ، وتحديداً عندما تتأخر الاستجابة والذاكرة قصيرة المدى مخطوب.

تُظهر البيانات الأولية أن النشاط موجود ويتغير عبر المناطق وفي مجموعات الخلايا العصبية المختلفة في هذه المواقف ، ويهدف Druckmann إلى إظهار أن هذا النشاط الجماعي يتفاعل عبر مناطق الدماغ والطرق التي يمكن للتفاعلات "إصلاح" الذكريات الضرورية ونية الحركة ، حتى عندما يكون نشاط منطقة أو مجموعة سكانية واحدة خاطئًا. الهدف الإضافي للمشروع هو توسيع طريقة عمل الباحثين ؛ يتضمن مشروعه تعاونًا مكثفًا مع العديد من الباحثين الآخرين ، ويأمل أن يكون قادرًا على استكشاف العلوم الأساسية وكذلك متابعة التطبيقات السريرية لنتائجه.

لورا لويس ، دكتوراه، أستاذ مساعد ، جامعة بوسطن ، قسم الهندسة الطبية الحيوية ، بوسطن ، ماساتشوستس

تصوير الديناميكيات العصبية والسوائل في الدماغ النائم

يتغير كل من النشاط العصبي وديناميات السوائل للسائل النخاعي أثناء النوم ، مع عواقب مختلفة - تبتعد الأنظمة الحسية عن الوعي بالمحفزات الخارجية وتتجه نحو إعادة تنشيط الذاكرة ، ويتدفق السائل الدماغي النخاعي إلى الدماغ ويزيل البروتينات السامة التي تتراكم أثناء ساعات الإستيقاظ. ومن المثير للاهتمام أن العمليتين مترابطتان بشكل وثيق. في بحثها ، ستحقق الدكتورة لويس العلاقة بين الديناميكيات العصبية والسوائل أثناء النوم وعلاقة كل منهما بصحة الدماغ.

للقيام بذلك ، يستخدم الدكتور لويس طرقًا مبتكرة لمراقبة النشاط العصبي المتزامن والدقيق وتدفق السائل الدماغي النخاعي. سوف يستكشف بحثها أولاً كيف يتم تنشيط هذه الموجات البطيئة في الدماغ وأي الشبكات العصبية متورطة ، باستخدام المنبهات السمعية التي يمكن أن تعزز الموجات البطيئة. ثانيًا ، ستفحص الرابط بين هذه الموجات البطيئة وتدفق السائل النخاعي.

أشوك ليتوين كومار ، دكتوراه، أستاذ مساعد ، قسم علم الأعصاب ومعهد زوكرمان ، جامعة كولومبيا ، نيويورك ، نيويورك

النماذج المقيدة بالوصلة العصبية للسلوك التكيفي

يهدف الدكتور Litwin-Kumar في بحثه إلى تطوير منهجية لجلب عوالم الشبكة العصبية (مخططات الأسلاك للأنظمة العصبية) والنماذج الوظيفية للسلوك معًا من خلال تطوير طرق لتحديد الهياكل ذات الصلة داخل الشبكة العصبية التي يمكن أن تقيد النماذج السلوكية - على سبيل المثال ، من خلال تقييد النماذج بحيث تستخدم فقط الوصلات المشبكية الموجودة فعليًا في الشبكة العصبية ، بدلاً من القيام بقفزات مستحيلة جسديًا بين الخلايا العصبية.

لاختبار هذا النهج وتحسينه ، يركز الدكتور ليتوين كومار أولاً على الشبكة العصبية لجزء من دماغ ذبابة الفاكهة. في هذا الجزء من الدماغ ، تُسقط المدخلات الحسية لإخراج الخلايا العصبية ، والتي تؤدي إلى سلوكيات مثل تفاعلات النهج أو التجنب. سيسعى الفريق إلى تحديد البنية بكفاءة داخل الشبكة العصبية التي تعكس كيفية نقل المعلومات. بعد ذلك ، سيختبرون نماذج التعلم العميق المقيدة بتلك الروابط لمعرفة مدى فعالية توقعهم للاستجابات للمنبهات ، مقارنة بالنماذج غير المقيدة.

ديفيد شنايدر ، دكتوراه، أستاذ مساعد ، جامعة نيويورك ، مركز العلوم العصبية ، نيويورك ، نيويورك

تنسيق التحويلات في الماوس اللحاء

يركز عمل الدكتور شنايدر على كيفية عمل التحكم الحركي والمناطق الحسية في الدماغ معًا بهذه الطريقة وسيعمل على الكشف عن كيفية تعلم الدماغ وتشكيل الذكريات التي تشكل أساس ما هو متوقع. يركز الدكتور شنايدر في تجاربه على قناة تربط منطقة التحكم في المحرك بالمنطقة السمعية الحسية. عندما يتم إجراء حركة ، تتواصل المنطقتان بطريقة تخبر الجهاز السمعي بتجاهل الصوت الناتج عن تلك الحركة.

ستساعد هذه التجارب في تحديد دور الخلايا العصبية المحددة في توقع الاستجابات الحسية ، وكيفية تفاعل التحكم الحركي والمراكز الحسية في الدماغ ، وكيف تتغير المسارات بين المناطق الحركية والحسية عندما يصبح الصوت الجديد "متوقعًا". ستعمل الأبحاث الإضافية على حجب مسارات معينة في الدماغ لتحديد دورها في صنع التنبؤات ، وأيضًا معرفة كيفية استخدام الدماغ للإدخال البصري للمساعدة في توقع الأصوات التي يتم إنشاؤها ذاتيًا.

Swathi Yadlapalli ، دكتوراه، أستاذ مساعد ، كلية الطب بجامعة ميشيغان ، قسم الخلية وبيولوجيا النمو ، آن أربور ، ميشيغان

الآليات الخلوية التي تتحكم في الإيقاعات اليومية

تقود الساعات اليومية العديد من إيقاعات نظامنا البيولوجي ، مثل أوقات النوم والاستيقاظ وكيفية التمثيل الغذائي وغير ذلك الكثير. لكن ما يحدث بالضبط داخل أي خلية معينة لإنشاء هذا الإيقاع غير مفهوم جيدًا. حددت الأبحاث الكيميائية الحيوية والجينية السابقة البروتينات الحاسمة التي تعتبر عوامل نسخ ، سواء كانت إيجابية أو مثبطة ، لها دور في إيقاعات الساعة البيولوجية. طور الدكتور يادلابالي طرقًا مبتكرة لأداء تصور أحادي الخلية وعالي الدقة لهذه البروتينات وكيفية تفاعلها على مدار 24 ساعة في الخلايا الحية لذباب الفاكهة لأول مرة. كشفت هذه الطرق عن دور أحد عوامل النسخ المثبطة الرئيسية ، المسماة PER ، والتي تتجمع لتشكيل بؤر موزعة بالتساوي حول غلاف نواة الخلية ، وتلعب دورًا في تغيير الموقع النووي لجينات الساعة أثناء الدورة.

في سلسلة من التجارب ، سيحدد الدكتور يادلابالي الآليات المتضمنة في هذه العملية - كيف تتشكل البؤر وأين يتم توطينها ، وكيف تعزز قمع الجينات التي تنظمها الساعة. سيوفر فهم المزيد حول عمل هذه العمليات الخلوية الأساسية والقوية نقطة انطلاق للبحث في العديد من اضطرابات النوم والأيض والأمراض العصبية.

د / ستيفن فلافيل، أستاذ مساعد ، معهد بيكاور للتعلم والذاكرة ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، كامبريدج ، ماساتشوستس

توضيح الآليات الأساسية لإشارة الدماغ - الأمعاء في C. ايليجانس

لا يُفهم إلا القليل عن كيفية تفاعل الأمعاء والدماغ ميكانيكياً. سيبني بحث الدكتور فلافيل على الاكتشافات التي قام بها مختبره لدراسة C. ايليجانس الدودة ، التي يمكن لنظامها العصبي البسيط والمحدّد جيدًا أن يولد سلوكيات معقدة نسبيًا يمكن دراستها بسهولة في المختبر. حدد الدكتور فلافيل وفريقه نوعًا محددًا من الخلايا العصبية المعوية (الخلايا العصبية المبطنة للأمعاء) التي تنشط فقط أثناء C. ايليجانس تتغذى على البكتيريا. ستحدد تجاربه الإشارات البكتيرية التي تنشط الخلايا العصبية ، وتدرس أدوار الخلايا العصبية الأخرى في إشارات الدماغ والأمعاء ، وتدرس كيف تؤثر التغذية المرتدة من الدماغ على الكشف عن بكتيريا الأمعاء. يمكن أن يفتح هذا البحث خطوطًا جديدة للبحث في الميكروبيوم البشري وكيفية تأثيره على صحة الإنسان والمرض ، بما في ذلك الاضطرابات العصبية والنفسية.

نو لي ، دكتوراهأستاذ مساعد في علم الأعصاب ، كلية بايلور للطب ، هيوستن ، تكساس

حسابات المخيخ أثناء التخطيط الحركي

كشف مختبر الدكتور لي أن القشرة الحركية الجانبية الأمامية (ALM ، وهي جزء معين من القشرة الأمامية للماوس) والمخيخ مقفلة في حلقة بينما يخطط الماوس لعمل. لا يزال مجهولًا بالضبط ما هي المعلومات التي يتم تمريرها ذهابًا وإيابًا ، ولكنها تختلف عن الإشارة التي تدفع العضلات في الواقع. إذا تم قطع الاتصال حتى للحظة أثناء التخطيط ، سيتم إجراء الحركة بشكل غير صحيح.

ستكشف تجارب الدكتور لي عن دور المخيخ في التخطيط الحركي وتحديد الهياكل التشريحية التي تربطه وبين ALM. سوف يرسم قشرة المخيخ ويكتشف أي مجموعات من نوع خاص من الخلايا المستخدمة في حساب المخيخ ، تسمى خلايا Purkinje ، يتم تنشيطها من قبل ALM في تخطيط المحرك ، وما هي الإشارات التي يرسلونها ذهابًا وإيابًا أثناء التخطيط. الهدف الثاني هو استكشاف نوع الحساب الذي يشارك فيه المخيخ. من خلال هذا العمل ، سيتعلم الدكتور لي المزيد عن عمليات الدماغ الأساسية المعقدة هذه.

لورين أوكونيل ، دكتوراه، أستاذ مساعد في علم الأحياء ، جامعة ستانفورد ، ستانفورد ، كاليفورنيا

الأساس العصبي للانجرافات الأبوية في دماغ الطفل

سيساعد عمل الدكتور أوكونيل في تحديد كيفية تكوين الذكريات في مرحلة الطفولة كجزء من عملية الترابط ، وسوف يتتبع بصمات الذاكرة هذه لتحديد كيفية تأثيرها على عملية صنع القرار في المستقبل ، وسوف يستكشف التأثير العصبي للترابط المعطل. في الضفادع يدرس أوكونيل ، وتلقي الطعام والرعاية يؤدي الشرغوف إلى بصمة على الوالد ، الأمر الذي يؤثر بدوره على اختيار زميله في المستقبل: فهو يفضل الزملاء الذين يشبهون مقدم الرعاية.

حدد أوكونيل العلامات العصبية التي يتم إثرائها في الشراغيف التي تتسول للحصول على الطعام والتي تشبه تلك المتورطة في مجموعة من القضايا العصبية المتعلقة بالتعلم والسلوك الاجتماعي لدى البشر. سوف يستكشف بحثها العمارة العصبية المشاركة في التعرف على الرضع والارتباط مع مقدمي الرعاية ، بالإضافة إلى نشاط الدماغ عند اتخاذ خيارات رفيقة في وقت لاحق من الحياة ، لمعرفة كيفية ارتباط النشاط العصبي في كل عملية.

Zhaozhou Qiu ، دكتوراهأستاذ مساعد في علم وظائف الأعضاء وعلم الأعصاب ، جامعة جونز هوبكنز ، بالتيمور ، دكتوراه

اكتشاف الهوية الجزيئية ووظيفة قنوات كلوريد الرواية في الجهاز العصبي

تركز الكثير من الأبحاث حتى الآن على القنوات الأيونية التي تجري أيونات ذات شحنة موجبة ، مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم. ومع ذلك ، لا تزال وظيفة القنوات الأيونية التي تسمح بمرور الكلوريد ، وهو أكثر الأيونات السالبة وفرة ، غير مفهومة بشكل جيد. من خلال إجراء شاشات الجينوم عالية الإنتاجية ، حدد الدكتور Qiu وفريقه البحثي عائلتين جديدتين لقنوات الكلوريد ، يتم تنشيطهما عن طريق زيادة حجم الخلية ودرجة الحموضة الحمضية ، على التوالي. يهدف بحثه إلى التحقيق في الوظيفة العصبية لهذه القنوات الأيونية الجديدة مع التركيز على تفاعلات الخلايا الدبقية العصبية واللدونة المشبكية والتعلم والذاكرة. سيوسع دكتور Qiu هذا النهج ليشمل قنوات الكلوريد الغامضة الأخرى في الدماغ. سيوفر بحثه رؤى رئيسية حول كيفية تنظيم الكلوريد في الجهاز العصبي.

ماريا أنطونيتا توشيس ، دكتوراه، أستاذ مساعد ، جامعة كولومبيا ، نيويورك

تطور وحدات الجينات وزخارف الدائرة لتثبيط القشرية

تم تشكيل العقول الحديثة من خلال تاريخ تطوري طويل. يجري الدكتور توشيس بحثًا لفهم هذه العمليات ومعرفة الأنظمة العصبية الأساسية التي تم حفظها في حيوانات الفقاريات التي تفصل بينها مئات الملايين من السنين من التطور.

يستكشف الدكتور Tosches التاريخ التطوري للخلايا العصبية GABAergic. وقد وجدت تجاربها السابقة أن الخلايا العصبية لـ GABAergic من الزواحف والثدييات متشابهة جينياً ، مما يشير إلى أن هذه الأنواع العصبية موجودة بالفعل في أسلاف الفقاريات. كما أنها تشترك في الوحدات الجينية المرتبطة بوظائف عصبية محددة في كلا النوعين من العقول. في بحث Tosches الجديد ، ستحدد ما إذا كانت هذه الأنواع العصبية نفسها موجودة في دماغ السلمندر البسيط. سيقدم هذا العمل نموذجًا حيوانيًا جديدًا تمامًا لعلم الأعصاب في الدائرة ، مما يزيد من فهمنا لكيفية عمل الدماغ على المستوى الأساسي.

دانيال واكر ، دكتوراهأستاذ مساعد بكلية طب إيكان بجبل سيناء ، نيويورك

تسريع اكتشاف الأدوية للاضطرابات المعرفية من خلال الدراسات الهيكلية لمستقبلات السيروتونين

يقترح الدكتور Wacker نهجًا جديدًا لاكتشاف الأدوية يركز على مستقبل سيروتونين معين يعرف باسم 5-HT₇R (الذي لا يحمل نفس المخاطر مثل تنشيط نظام الدوبامين كما تفعل العديد من الأدوية) ، ورسم خرائط بنية هذا المستقبل على نطاق جزيئي بعناية ، والبحث عن المركبات التي ترتبط بهذا المستقبل بطريقة محددة. يقترح الدكتور Wacker إجراء دراسة هيكلية للمستقبل باستخدام التصوير البلوري بالأشعة السينية على العينات المنقاة للمستقبل. سيجري فريق Wacker بعد ذلك بحثًا محوسبًا لمئات الملايين من المركبات ، ويقارن هيكلها ثلاثي الأبعاد مع النموذج ثلاثي الأبعاد للمستقبل لأولئك الذين يُرجح أن يكونوا "لائقين". تتيح هذه العملية المحوسبة الفرصة لفحص الأدوية مسبقًا بناءً على هيكلها ، وتسريع تطورها.

جاييتا باسو ، دكتوراه, أستاذ مساعد ، معهد العلوم العصبية ، كلية الطب بجامعة نيويورك ، نيويورك ، نيويورك

التشكيل الحسي القشري للنشاط الحصين والتمثيل المكاني

يهدف الدكتور باسو إلى تعيين الدوائر المعنية بين LEC والخلايا العصبية الحصين محددة. سوف يسجل مختبرها مباشرة الإشارات التي تتلقاها التشعبات الرقيقة للخلايا العصبية عندما يتم إرسال إشارات LEC مع أو بدون إشارات MEC ، وبقوة إشارة مختلفة. ستقوم سلسلة ثانية من التجارب على الفئران باختبار الفرضية القائلة بأن هذه المدخلات LEC تدعم إنشاء ذكريات المكان بينما تعلم العظة الرائحة سوف تؤدي إلى سلوك للبحث عن مكافآت في أماكن متميزة. سيرى الباحثون كيف يؤثر تشغيل أو إيقاف إشارات LEC أثناء التعلم أو أثناء الاستعادة على تنشيط خلايا الأماكن في المخ وسلوك التعلم نفسه. قد يكون هذا البحث ذا صلة في الدراسات المستقبلية لمرض الزهايمر ، اضطراب ما بعد الصدمة وحالات أخرى حيث يتم تنشيط الذاكرة و "مشغلات" السياق.

خوان دو ، دكتوراهأستاذ مساعد ، برنامج البيولوجيا الهيكلية ، مركز السرطان وبيولوجيا الخلايا ، معهد فان أندل للبحوث ، غراند رابيدز ، ميتشيغن

آلية تنظيم مستقبلات حساسة للحرارة في الجهاز العصبي

سيقوم الدكتور دو بإجراء مشروع من ثلاثة أجزاء لإلغاء قفل أسرار كيفية تلقي معلومات درجة الحرارة ومعالجتها بواسطة الجهاز العصبي. إنها تنظر إلى ثلاثة مستقبلات معينة ، أحدها يكتشف درجات حرارة باردة وباردة من الخارج ، والآخر يكشف عن الحرارة الخارجية الشديدة ، والآخر يكشف عن درجات الحرارة الدافئة في المخ (لتنظيم درجة حرارة الجسم). وسوف تحدد أولاً شروط تنقية هذه المستقبلات بحيث يمكن استخراجها واستخدامها في التجارب المعملية ولا تزال تعمل بنفس طريقة مستقبلات الجسم.

الهدف الثاني هو معرفة الهياكل الموجودة على المستقبلات التي يتم تنشيطها بواسطة درجة الحرارة وفهم كيفية عملها. وسيشمل ذلك أيضًا تطوير علاجات جديدة يمكنها ربط هذه الهياكل وتنظيمها. ثالثًا ، عندما يتم فهم البنى ، سيتم إجراء تجارب التحقق من الصحة التي يتم فيها تحور المستقبلات لتغيير أو إزالة حساسية درجة الحرارة ، أولاً على الخلايا ، ثم في الفئران ، لمعرفة كيف تؤثر التغييرات في المستقبلات الحساسة للحرارة على السلوك.

مارك هارنيت ، دكتوراه, أستاذ مساعد ، العلوم الدماغية والإدراكية, معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، كامبريدج ، ماساتشوستس

اضطراب التقسيم الشجيري لتقييم الحسابات القشرية العصبية المنفردة

يبحث الدكتور هارنيت في التشعبات في النظام البصري باستخدام أدوات كهربائية وبصرية دقيقة ، لقياس كيفية انتقال الإشارات إلى أسفل فروع التغصنات ، وقياس كيفية تغيير تغيير التشعبات في كيفية عمل الخلايا العصبية. ستسمح هذه الاضطرابات للدكتور هارنيت باختبار ما إذا كانت الإشارات المثبطة على فرع معين من التغصنات تغير كيفية استجابة الشبكة العصبية لمحفزات بصرية معينة. إن تعلم أن خلية عصبية واحدة مكونة بشكل أساسي من شبكتها الخاصة من معالجات الإشارات الأصغر ستغير فهمنا لكيفية حساب الدماغ. من بين أمور أخرى ، قد يؤثر هذا على كيفية تطور الذكاء الاصطناعي ، الذي تم تصميمه على شبكات عصبية ، في السنوات القادمة.

ويزي هونغ ، دكتوراه, أستاذ مساعد ، أقسام الكيمياء البيولوجية وعلم الأعصاب ، جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، كاليفورنيا

آليات الدارة العصبية لسلوك الأم

سيتم التركيز بشكل خاص في عمل الدكتور هونغ على دراسة دور منطقة الدماغ المحفوظة تطوريًا والتي تسمى اللوزة في السيطرة على سلوك الأبوة والأمومة. في حين أن الفئران الإناث عادة ما تنخرط في سلوكيات رعاية الجرو واسعة النطاق ، فإن الفئران الذكور عادة لا تظهر سلوك الأبوة والأمومة حتى يولد ذريتهم.

سيحدد البحث مجموعات عصبية محددة محددة جزيئيًا تتوسط في سلوك الأبوة والأمومة. سيقارن البحث أيضًا الدوائر العصبية لدى الذكور والإناث لفهم كيف ينظم النشاط العصبي في هذه الخلايا العصبية سلوك الأبوة والأمومة. سيوفر هذا البحث رؤى أساسية حول الأساس العصبي لسلوك اجتماعي أساسي والمبادئ الأساسية التي تحكم السلوكيات الجنسية ثنائية الشكل.

راشيل روبرتس-غالبريث ، دكتوراه, أستاذ مساعد ، قسم البيولوجيا الخلوية ، جامعة جورجيا ، أثينا ، جورجيا

تجديد الجهاز العصبي المركزي في Planarians

من خلال دراسة التجدد العصبي الناجح في العالم الطبيعي ، يأمل الدكتور روبرتس غالبريث في معرفة تفاصيل حول آلية التجدد العصبي ودور الخلايا المختلفة. هدف واحد هو استكشاف ما إذا كانت الخلايا العصبية يمكنها اكتشاف الإصابة والبدء في إصلاح نفسها بنفسها عن طريق إرسال إشارات تؤدي إلى إعادة نمو مباشرة. يفترض الدكتور روبرتس غالبريث أن الخلايا العصبية تؤثر على الخلايا الجذعية المستوية ، والتي يتم تجنيدها لإعادة نمو أجزاء من الجهاز العصبي المركزي (وأجزاء الجسم الأخرى). يعد التحكم الدقيق للخلايا الجذعية أمرًا ضروريًا للتجديد ، حيث يستبدل النباتيون بإخلاص الأنسجة المفقودة ولا يصابون أبدًا بالأورام.

والهدف الآخر هو دراسة دور الخلايا الدبقية ، التي كانت تُعتبر تقليديًا بمثابة غراء الجهاز العصبي ولكن من الواضح أنها تمتلك أدوارًا أكثر أهمية من المعترف بها سابقًا. تشكل الخلايا الدبقية جزءًا كبيرًا من الجهاز العصبي للحيوانات ويجب تجديدها مع الخلايا العصبية ؛ هم أيضا من المرجح أن تعدل تجديد الخلايا العصبية. الأمل هو أن هذا البحث سيوفر مزيدًا من الفهم لكيفية حدوث التجدد في أكثر الحالات نجاحًا ، وربما يُعلم طرقًا جديدة للتفكير حول التجدد العصبي عند البشر.

شيجيكي واتانابي ، دكتوراه, أستاذ مساعد في علم الأحياء الخلوي وعلوم الأعصاب ، جامعة جونز هوبكنز ، بالتيمور

رؤى ميكانيكية في الغشاء إعادة عرض في نقاط الاشتباك العصبي

سيستخدم الدكتور واتانابي تقنية تسمى المجهر الإلكتروني للفلاش والتجميد للبحث في هذه العملية. سيتم تحفيز الخلايا العصبية مع الضوء - الفلاش - ثم سيتم إيقاف العملية بدقة عن طريق تجميد الضغط العالي في فترات زمنية دقيقة من ميكروثانية بعد التحفيز. يمكن بعد ذلك تصور المشابك المجمدة باستخدام مجهر إلكتروني. من خلال التقاط سلسلة من الصور المجمدة على فترات زمنية مختلفة بعد التحفيز ، سيقوم الدكتور واتانابي بإنشاء تصور تفصيلي للعملية وتحديد البروتينات المعنية وماذا يفعلون. لن يعطي هذا فقط فهمًا أفضل لكيفية عمل الخلايا العصبية ، بل سيكون له تداعيات على الأمراض المرتبطة بالانتقال العصبي الخاطئ ، مثل مرض الزهايمر.

إيمان عظيم ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، مختبر البيولوجيا العصبية الجزيئية ،

معهد سالك للدراسات البيولوجية ، لا جولا ، كاليفورنيا

الدوائر الشوكية التي تتحكم في حركة Forelimb حاذقة

تعد حركات أذرعنا وأيدينا وأصابعنا حاذقة أساسية لتفاعلاتنا اليومية مع العالم ، ولكن العلم بدأ للتو في خدش سطح فهم كيفية التحكم في دوائر عصبية معينة في دقة وسرعة وإخلاص هذه السلوكيات الحركية المثيرة للإعجاب. يحتل مختبر الدكتور عظيم في معهد سالك مركز الصدارة في هذا المجال ، حيث يستخدم نهجًا متعدد التخصصات يهدف إلى تشريح التنوع الجزيئي والتشريعي والوظيفي للمسارات الحركية ، عنصر واحد في كل مرة. من خلال الاستفادة من التطورات الحديثة في التعلم الآلي وتكنولوجيا رؤية الكمبيوتر والأدوات الوراثية الجزيئية ، يهدف Azim Lab إلى تطوير أساليب أكثر موحدة وغير متحيزة وعالية الإنتاجية لربط الأسس العصبية للحركة - وخاصة الحركات الماهرة مثل الوصول إلى الأهداف واستيعاب. يمكن أن تساعد النتائج التي توصل إليها في توضيح كيفية تعطيل المرض أو الإصابة للتنفيذ الطبيعي للحركة ، مما يمهد الطريق لتحسين التشخيص والعلاج.

رودي بهنيا ، دكتوراه, أستاذ مساعد في علم الأعصاب ، معهد كولومبيا لجامعة زوكرمان لسلوك العقل ، نيويورك ، نيويورك

التشكيل العصبي المعتمد على الدولة لدائرة رؤية الحركة

يدرس الدكتور بهنيا العمليات الديناميكية المكرسة للرؤية ، ويستكشف كيف يقود نظام الدماغ البصري السلوكيات ويساعد الحيوانات والبشر على البقاء والنمو في بيئات معقدة تعج بالمنبهات الحسية. باستخدام نظام نموذج ذبابة الفاكهة ، يبحث مختبر بهنيا عن كيفية إدراك الحيوانات وتكييف سلوكها مع البيئات المتغيرة من خلال مجموعة متنوعة من التقنيات التكميلية ، بما في ذلك في الجسم الحي تسجيلات تصحيح المشبك لخلية واحدة ، تصوير نشاط ثنائي الفوتون ، نماذج بصرية وسلوكية. سيتم التركيز بشكل خاص في عمل الدكتور بهنيا الذي تموله McKnight على استكشاف كيفية تغيير الحالات الداخلية مثل الانتباه إلى حساسية الدماغ لبعض المحفزات ، وهو البحث الذي يمكن أن يلقي ضوءًا جديدًا على الدور الذي تلعبه مضادات العصبية في تغيير وظيفة الدوائر العصبية. قد يكشف هذا البحث أيضًا عن أهداف جديدة للاستراتيجيات العلاجية لاضطرابات مثل الاكتئاب ونقص الانتباه وفرط الحركة.

فيليس دن ، دكتوراه ، أستاذ مساعد لطب العيون ، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو

تأسيس وتنظيم رؤية رود والمخروط

يركز بحث د. دون على معرفة كيفية تحليل المعلومات المرئية ومعالجتها في الدائرة الشبكية ، وهي معرفة يمكن أن تفتح طرقًا جديدة لاستعادة الرؤية المفقودة. في حين أن العديد من أمراض الشبكية التي تؤدي إلى فقدان البصر أو العمى تبدأ بتدهور مستقبلات الضوء ، إلا أن كيفية تقدم المرض للتأثير على الخلايا العصبية بعد المشبكي لا تزال غير معروفة إلى حد كبير. في مختبرها ، تنشر Dunn الاجتثاث المعدّل وراثيًا الذي يتم التحكم فيه مؤقتًا من المستقبِلات الضوئية ، والتسجيلات الوظيفية وتصوير الخلايا المفردة ، وطرق تحرير الجينات لاستقصاء الخلايا المتبقية لشبكية العين والمشابك. سيساعد عملها على الكشف عن كيفية تغيير الدائرة المتبقية في هيكلها ووظيفتها في شبكية العين المتدهورة ، وقد يساعد في الكشف عن العلاجات المحتملة لوقف أو منع فقدان الرؤية.

جون توثيل ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية ، جامعة واشنطن ، سياتل

ردود الفعل Proprioceptive السيطرة على الحركة في ذبابة الفاكهة

يعتبر التحسس-الإحساس بالجسم بالحركة الذاتية والموقف- أمرًا بالغ الأهمية ، من أجل التحكم الفعال في الحركة ، ولكن لا يُعرف الكثير عن كيفية دمج الدوائر الحركية للدماغ في هذه التغذية المرتدة لتوجيه حركات المستقبل. يعمل مختبر الدكتور توثيل على فتح جوهر التعلم الحركي في المخ عن طريق التحقيق في كيفية تعلم ذباب ثمار المشي لتفادي العقبات والتنقل في بيئات غير متوقعة ، وتقييم دور التغذية الراجعة الحسية في التحكم الحركي من خلال معالجة نشاط التحفيز البصري. إن الفهم الأعمق للتحكم في ردود الفعل التحفيزية لديه القدرة على تغيير الطريقة التي نفهم بها اضطرابات الحركة وعلاجها.

مينغشان شيويه ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، كلية بايلور للطب ، هيوستن ، تكساس

وظيفة وآلية من اللدائن متشابك مثلي المدخلات في الجسم الحي

أثناء التنقل في البيئات المعقدة وتغيير الحالات الداخلية ، يحافظ الدماغ السليم على توازن ثابت بين الإثارة والتثبيط (غالباً ما يميزان نسبة E / I) التي تكون مستقرة بشكل ملحوظ. كيف يحافظ الدماغ على هذا التوازن؟ سوف يستكشف مختبر الدكتور شيويه هذا السؤال ، من خلال الجمع بين الأساليب الجزيئية والوراثية والكهربية والكهربية والبصرية والتصوير والتشريحي لتحديد ما إذا كانت اللدونة التماثلية تنظم المشابك بطريقة محددة المدخلات في الجسم الحي ، وبالتالي الحفاظ على مستويات النشاط العصبي وخصائص الاستجابة الوظيفية. اكتساب فهم أعمق لكيفية تعامل الدماغ الطبيعي مع الاضطرابات يمكن أن يمهد الطريق لتدخلات لعلاج الأمراض العصبية التي تعطل التوازن الطبيعي للمخ.

مارثا باجنال ، دكتوراهأستاذ مساعد في علم الأعصاب جامعة واشنطن في كلية سانت لويس للطب

الحسابات الحسية والحركية الكامنة وراء السيطرة على الوضع 

الموقف أمر حاسم بالنسبة للوظيفة الطبيعية ، لكن لا يُعرف الكثير عن الطريقة التي ينقل بها الدماغ الإشارات الحسية بنجاح حول الاتجاه والحركة والجاذبية عبر الحبل الشوكي للحفاظ على الجسم "في الجانب الأيمن للأعلى". يدرس مختبر الدكتور باجنال كيف تحافظ الحيوانات على الموقف من خلال التركيز على نظام الدهليزي من الزرد ، كائن حي مع الحبل الشوكي تشبه إلى حد كبير الثدييات limbed. في التطور المبكر ، تكون الحبال الشوكية لسمك الزرد شفافة ، مما يوفر للباحثين نظرة قيمة على المجموعات المتنوعة من الخلايا العصبية التي يتم تنشيطها أثناء أنواع مختلفة من الحركات. من خلال معرفة المزيد حول كيفية توظيف هذه المسارات المتميزة قبل الولادة خلال سلوكيات الوضع - مما يسمح للحيوانات بالتكيف مع التغييرات التي تطرأ على اللافتات والملاعب - قد يكشف بحث Bagnall عن اكتشافات جديدة حول الروابط العصبية المعقدة التي تحكم السلوك المعادل في البشر. يمكن أن ينوه عملها أيضًا بتطوير الأجهزة التي يمكن أن تساعد الأشخاص على استعادة توازنهم ووضعهم ، وتحسين حياة الأشخاص الذين أصيب توازنهم بالإصابة أو المرض.

ستيفن بروان ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم الأعصاب ، معهد هيلين ويلز للعلوم العصبية ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي

آليات الإحساس بالقوة البيولوجية

الدكتور بروان يدرس النظام الكهربائي للحياة من منظور الجزيئي والفيزيائي ، مع التركيز على العثور على إجابة السؤال "كيف نشعر؟ "  تعد قدرة الجهاز العصبي على الإحساس بالقوة الميكانيكية واحدة من أسس السمع والتوازن ، لكن العلم لم يكشف بعد عن آلية البروتين التي تحول القوى الميكانيكية إلى إشارات كهربائية. باستخدام مجموعة من الأساليب من البلورة بالأشعة السينية إلى المجهر الإلكتروني بالتبريد ، يتخذ مختبر Brohawn مقاربة "من أسفل إلى أعلى" للمسألة ، حيث يلتقط لقطات من الدقة البروتينية للبروتينات الغشائية عند الراحة وتحت القوة. قد يكون اكتساب فهم لكيفية عمل السمع والتوازن على مستوى جزيئي مفصل في يوم من الأيام الأساس لعلاجات جديدة لتحسين حياة الأفراد الذين عانوا من فقدان السمع أو وظيفة الدهليزي.

مهرداد الجزايري ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا / معهد ماكغفرن لأبحاث الدماغ

الآليات الثلاثية القشرية من توقيت المحرك المرن

ماثيو بيكوت ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، كلية الطب بجامعة هارفارد

تحديد منطق النسق الكامن وراء تجميع الشبكة العصبية في النظام البصري ذبابة الفاكهة 

إن الدقة التي تشكل بها الخلايا العصبية روابط متشابكة أمر أساسي لسلوك الحيوان ، لكن كيف تحدد الخلايا العصبية شركاء متشابكين صحيحين وسط التعقيد الخلوي المذهل للجهاز العصبي غير واضح. لتحديد المبادئ الجزيئية الكامنة وراء خصوصية متشابك ، يدرس مختبر Pecot التوصيل العصبي في النظام البصري المتطاير ، والذي يشتمل على أنواع عصبية محددة جيدًا يمكن الوصول إليها وراثياً مع أنماط معروفة من التوصيل المتشابك. بناءً على أبحاثهم ، يقترحون أن الشركاء المتشابك الصحيح يعبرون عن بروتين منظم رئيسي شائع يتحكم في تعبير الجزيئات التي توصّل اتصالهم المتشابك. ضمان أن الخلايا العصبية الموجهة لتشكيل اتصالات تعبر عن نفس منظم ماجستير قد توفر استراتيجية بسيطة لإقامة اتصالات عصبية دقيقة. مع وجود مجموعة متزايدة من الأدلة التي تحدد عيوب الاتصال العصبي كمحرك في الأمراض العصبية ، يمكن لبحث الدكتور بيكوت أن يلهم الاستراتيجيات العلاجية التي تركز على تجديد الأسلاك العصبية التالفة في الأفراد المصابين.

مارك أندرمان ، دكتوراه, أستاذ مساعد في الطب ، مركز بيث إسرائيل الطبي للشماس ، كلية الطب بجامعة هارفارد

طريق لتعديل الجوع لاستجابات جديلة الغذاء المستفادة في القشرة المعزولة

بحث الدكتور أندرمان يعالج الطرق التي يلاحظ بها الدماغ ويعمل على الصور المتعلقة بالغذاء ، وخاصة عندما يكون الفرد جائعًا. يحرك عمله الحاجة الاجتماعية العاجلة لتطوير علاجات شاملة للسمنة. يهتم البشر بالأشياء التي تخبرهم بها أجسامهم. يمكن أن يستمر الإفراط في الانتباه إلى الإشارات الغذائية ، التي تؤدي إلى البحث عن طعام أكثر مما هو مطلوب ، في الأفراد الذين يعانون من السمنة أو اضطرابات الأكل ، حتى عندما يشبعون. طور مختبر أندرمان طريقة تشمل تصوير الكالسيوم ثنائي الفوتون من خلال المنظار لدراسة المئات من الخلايا العصبية في مخ الفأر ، ووجد أن استجابة المخ للصور المرتبطة بالغذاء تختلف تبعا لما إذا كان الماوس جائعا أو مشبع. يتعاون مختبر أندرمان مع مختبر الدكتور براد لويل - خبراء في دماغ الدماغ يتحكمون في الجوع - لدراسة القشرة المعزولة بحثًا عن طرق لمنع الرغبة الشديدة في تناول الأطعمة الخاطئة في الأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة.

جون كننغهام ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، قسم الإحصاء ، جامعة كولومبيا

التركيب الحسابي لسكان الخلايا العصبية في القشرة الحركية

تتمثل مهمة الدكتور كننغهام البحثية الأساسية في تعزيز الفهم العلمي للأساس العصبي للسلوكيات المعقدة. على سبيل المثال ، يمكن أن يساعد فهم دور الدماغ في توليد الحركات التطوعية بشكل أفضل ملايين الأشخاص الذين يعانون من إعاقات حركية بسبب المرض والإصابة. كننغهام جزء من مجال صغير ولكنه متزايد من الإحصائيين الذين يطبقون تقنيات التعلم الإحصائي والآلي على أبحاث العلوم العصبية. فهو يجمع بين جوانب الرياضيات والإحصاء وعلوم الكمبيوتر لاستخراج رؤى ذات مغزى من مجموعات البيانات الضخمة التي تم إنشاؤها في التجارب. إنه يهدف إلى سد الفجوة بين تسجيل البيانات والمكافآت العلمية ، والسعي إلى إنشاء أدوات تحليلية يستطيع هو والباحثون الآخرون تسخيرها. تعتبر طرق التحليل القادرة على التعامل مع مجموعات البيانات الضخمة التي تم إنشاؤها ضرورية لهذا المجال ، خاصة وأن الباحثين يسجلون بيانات دائمة التعقيد.

روزبه كياني ، دكتوراه ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، جامعة نيويورك ، مركز العلوم العصبية

عمليات اتخاذ القرار الهرمي التي تعمل على نطاقات زمنية مميزة تكمن وراء الاختيار والتغييرات في الاستراتيجية

الدكتور كياني يبحث في كيفية حدوث السلوك التكيفي في صنع القرار. تسترشد القرارات بالمعلومات والاستراتيجيات المتاحة التي تربط المعلومات بالعمل. بعد نتيجة سيئة ، يجب التمييز بين مصدرين محتملين للخطأ - الإستراتيجية المعيبة والمعلومات الضعيفة - لتحسين الأداء في المستقبل. تعتمد هذه العملية على تفاعل العديد من المناطق القشرية وشبه القشرية التي تمثل مجتمعة المعلومات الحسية ، واستعادة الذكريات ذات الصلة ، وتخطيط وتنفيذ الإجراءات المطلوبة. تركز أبحاث الدكتور كياني على الآليات العصبية التي تنفذ هذه العمليات ، لا سيما كيفية دمج مصادر المعلومات ، وكيفية اختيار المعلومات ذات الصلة وتوجيهها بمرونة من منطقة دماغية إلى أخرى ، وكيف تثير عملية صنع القرار معتقدات ذاتية حول النتائج المتوقعة. يمكن أن يكون لبحثه آثار طويلة المدى على دراسة الاضطرابات العصبية التي تعطل عمليات صنع القرار مثل الفصام واضطراب الوسواس القهري والزهايمر.

أبيجيل شخص ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية ، جامعة كولورادو دنفر

آليات دارة التصحيح المخيخي

تعد الحركة أساسية لكل السلوكيات ، ومع ذلك فإن مراكز التحكم الحركي في الدماغ بالكاد تُفهم. يستكشف عمل الدكتور بيرسون كيف يجعل الدماغ الحركات دقيقة. يهتم مختبر الشخص بشكل خاص بالجزء القديم من الدماغ المسمى المخيخ ، ويسأل كيف تصحح إشاراته الأوامر الحركية المستمرة. كان المخيخ جذابا بشكل خاص لتحليل الدوائر لأن طبقاته وأنواع خلاياه محددة بشكل جيد للغاية. ومع ذلك ، فإن هياكل الإنتاج الخاصة بها ، والتي تسمى النوى المخيخية ، تنتهك هذه القاعدة وهي أكثر تجانسًا وبالتالي فهي أكثر تشويشًا. باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات الفسيولوجية والتكنولوجية البصرية والتشريحية والسلوكية ، يهدف بحثها إلى فك مزيج الإشارات في النوى لتفسير كيف تساهم في التحكم الحركي. يتوقع الشخص أن بحثها قد يقدم للأطباء نظرة ثاقبة على الاستراتيجيات العلاجية للأشخاص الذين يعانون من مرض المخيخ ، ويمكن أن يسهم في فئة التقنيات التي تستخدم الإشارات العصبية للسيطرة على الأطراف الاصطناعية.

سوزان الاحمري، جامعة بيتسبرغ 
تحديد التغييرات الدائرة العصبية الكامنة وراء السلوكيات الوسواس القهري

مارلين كوهين، جامعة بيتسبرغ
الاختبارات السببية والترابطية للفرضية القائلة بأن آليات الخلايا العصبية التي تسترعي الانتباه تنطوي على تفاعلات بين المناطق القشرية 

دانيال دومبيك، جامعة نورث وسترن
الديناميات الوظيفية والتنظيم والبلاستيكية لأشواك العمود الفقري الخلية الشاردة 

غابي ميمونجامعة روكفلر
الأساس العصبي للشروع في العمل الداخلي

جيسيكا كاردانجامعة ييل
آليات اللوائح القشرية التابعة للدولة

روبرت فرومكهكلية الطب بجامعة نيويورك
الدائرة العصبية واللدونة للسيطرة على السلوك الاجتماعي للثدييات

ريان هيبسالمركز الطبي لجنوب غرب يو تي
هيكل وآلية مستقبلات الأسيتيل كولين العصبية

تاكاكي كومياما، سان دييغو 
اللحاء الحركي في التعلم الحركي

هيليل أدينيك، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
بحث بصري في الأساس العصبي للإدراك

مارك تشيرشلاند، جامعة كولومبيا
الركيزة العصبية لبدء الحركة التطوعية

إليسا حليم، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس
التنظيم الوظيفي للدوائر الحسية في C.Elegans

دايو لين - مركز جامعة نيويورك لانجون الطبي
آلية الدارة من تعديل الحاجز الوحشي بوساطة العدوان

آن تشيرشلاندمختبر كولد سبرينج هاربور
الدوائر العصبية لاتخاذ القرارات متعددة الحواس

باتريك درو، جامعة ولاية بنسلفانيا
التصوير اقتران العصبية الوعائية في سلوك الحيوان

ديفيد فريدمان، جامعة شيكاغو
الآليات العصبية للتصنيف البصري واتخاذ القرارات

جوناثان وسادة، جامعة تكساس في أوستن
فك رموز التمثيلات القشرية على مستوى المسامير ، والتيارات ، والسلوكيات

آدم كارتر ، دكتوراه، جامعة نيويورك
المشبك خصوصية في الدوائر Striatal

سانديب روبرت داتا ، دكتوراه ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
الآليات العصبية الكامنة وراء السلوكيات التي تحركها الحواس

كينغ فان ، دكتوراه، جامعة كولومبيا
الآلية الجزيئية لوظيفة المستقبلة GABA الأيضية

وينريش فريوالد ، دكتوراهجامعة روكفلر
من التعرف على الوجه إلى الإدراك الاجتماعي

أناتول كريتزر ، دكتوراهمعاهد J. David Gladstone
وظيفة واختلال وظيفي في دوائر العقد البصل في فيفو

سيوك يونج لي ، دكتوراهالمركز الطبي بجامعة ديوك
هيكل وعلم الصيدلة من أجهزة استشعار الجهد قناة الصوديوم

الدكتور ستافروس لومفاراسجامعة كاليفورنيا
الآليات الجزيئية لاختيار مستقبلات حاسة الشم

أندرياس س. تولياس ، دكتوراه، كلية بايلور للطب
التنظيم الوظيفي لل microcolumn القشرية 

ديانا باوتيستا ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
الآليات الجزيئية والخلوية لمس الثدييات والألم

جيمس بيسلي ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس
دور اللحاء الجداري الخلفي في توجيه الانتباه وحركات العين

ناثانيل داو ، دكتوراه، جامعة نيويورك
صنع القرار في المهام المهيكلة والمتتابعة: الجمع بين المناهج الحسابية والسلوكية والعصبية

الدكتورة تاتيانا شاربيمعهد سالك للدراسات البيولوجية
التمثيل المنفصل للأشكال المرئية في الدماغ

جيريمي داسين ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة نيويورك
آليات الخصوصية التشابكية في الحبل الفقري الفقري

ويسلي جروبر ، دكتوراهالمركز الطبي بجامعة كولومبيا
الزخرفة الحقل الشجيري بواسطة إشارات جذابة ومثيرة للاشمئزاز

جريج هورويتز ، دكتوراه، جامعة واشنطن
مساهمات الخلايا المغنطيسية في معالجة الألوان

بينس أولفيزكي ، دكتوراه، جامعة هارفرد
التنظيم الوظيفي للدوائر العصبية الكامنة وراء التعلم الحسي

بيجان بيساران ، دكتوراه، جامعة نيويورك
تقرير أين يجب أن ننظر وأين يمكن الوصول إليه 

ستيفن أ. باكوس ، دكتوراهكلية الطب بجامعة ستانفورد
الدارات الوظيفية للترميز العصبي في الشبكية

كارل أ. دييسيروث ، دكتوراه ، دكتوراهكلية الطب بجامعة ستانفورد
متعدد القنوات بسرعة الاستجواب البصري للدوائر العصبية الحية

جيلبرت دي باولو ، دكتوراهالمركز الطبي بجامعة كولومبيا
طريقة جديدة للتحوير الكيميائي السريع المستحث عن الأيض PIP2 عند المشبك

موريس أ. سميث ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة هارفرد
نموذج حسابي لتفاعل العمليات التكيفية لشرح خصائص التعلم الحركي قصير وطويل الأجل

راشيل ويلسون ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
الأساس الفيزيائي الحيوي والجزيئي للانتقال التشابكي المركزي في ذبابة الفاكهة 

توماس كلاندين ، دكتوراهكلية الطب بجامعة ستانفورد
كيف يتم التقاط الإشارات البصرية البارزة بالتغيرات في نشاط الخلايا العصبية؟

جيمس ديكارلو ، دكتوراه ، دكتوراه، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
الآليات العصبية الكامنة وراء التعرف على الأشياء أثناء المشاهدة الطبيعية

فلوريان إنجيرت ، دكتوراه، جامعة هارفرد
الأساس العصبي للسلوك المستحث بالعين في الزرد اليرقات

تيرين مور ، دكتوراهكلية الطب بجامعة ستانفورد
آليات الانتباه المكاني والذاكرة العاملة

دكتور إلك شتاينجامعة ييل
تحويل Netrin-1-بوساطة الجذب إلى صد من خلال الحديث المتبادل بين الخلايا 

Athanossios Siapas ، دكتوراه، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
تفاعلات كورتيكو الحصين وتشكيل الذاكرة

نيراو شاه ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
تمثيل السلوكيات ثنائي الشكل الجنسي في المخ

أرافينثان صموئيل ، دكتوراه، جامعة هارفرد
مقاربة بيوفيزيائية لدودة علم الأعصاب السلوكي

مريم غودمان ، دكتوراه، جامعة ستانفورد
فهم آلات الاستشعار عن القوة للخلايا العصبية المستقبلة التي تعمل باللمس

ريكاردو دولميتش ، دكتوراه، جامعة ستانفورد
التحليل الوظيفي للبروتيوم قناة الكالسيوم

لورين فرانك ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
الارتباطات العصبية للتعلم في دارة الحصين - القشرية

راشيل جودت ، دكتوراه، جامعة هارفرد
الدراسات الإنشائية لقنوات TRP Ion المستشعرة لدرجة الحرارة

كانغ شين ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة ستانفورد
فهم الكود الجزيئي للخصوصية المستهدفة في تكوين المشبك

مايكل برينارد ، دكتوراه جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
الآليات السلوكية والعصبية لللدونة في طيور البالغين

جوشوا جولد ، دكتوراه كلية الطب بجامعة بنسلفانيا
الأساس العصبي للقرارات التي تربط بمرونة الإحساس والعمل

جاكلين جوتليب ، دكتوراه جامعة كولومبيا
ركائز عصبية للرؤية والانتباه في القشرة الجدارية الخلفية القرد

كريستين سكوت ، دكتوراه جامعة كاليفورنيا، بيركلي
طعم التمثيل في الدماغ ذبابة الفاكهة 

آرون دي أنطونيو ، دكتوراه في الطب ، دكتوراهجامعة واشنطن
التحليل الوراثي للنمو متشابك

مارلا فيلر ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو
تنظيم متماثل للنشاط التلقائي في شبكية الثدييات النامية

بهاراتي جاغاديش ، دكتوراه، جامعة واشنطن
اللدونة للكائن والخلايا العصبية الانتقائية في اللحاء البدائي العضلي

فيليب سابس ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
الآليات العصبية والمبادئ الحسابية للتكيف الحركي في الوصول

دانييل فيلدمان ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو
أساس متشابك لدقة خريطة الطولي في برميل الجرذ

كيلسي مارتن ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس
التواصل بين المشبك والنواة خلال اللدونة العصبية الطويلة الأمد

دانيال مينور ، الابن ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
دراسات عالية الدقة لتنظيم قناة أيون

ليسلي فوشال ، دكتوراهجامعة روكفلر
البيولوجيا الجزيئية للتعرف على الرائحة في ذبابة الفاكهة

جون الأسد ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
آثار الذاكرة طويلة المدى وقصيرة المدى على تشفير الحركة المرئية في اللحاء الجداري

إدواردو تشيلنيسكي ، دكتوراهمعهد سالك للدراسات البيولوجية
إدراك اللون والحركة: إشارات الفرقة بأنواع الخلايا المحددة في شبكية العين الرئيسية

فرانك جيرتلر ، دكتوراه، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
دور البروتينات التنظيمية للهيكل الخلوي في نمو وتوجيه محور عصبي

ريتشارد كراوزليس ، دكتوراهمعهد سالك للدراسات البيولوجية
تنسيق حركات العين الطوعية من قبل الايقونة العليا

جيان يانغ ، دكتوراه، جامعة كولومبيا
تغلغل قناة البوتاسيوم والبوابات مع طفرات العمود الفقري الجديدة 

مايكل اهلرز ، دكتوراه ، دكتوراهالمركز الطبي بجامعة ديوك
التنظيم الجزيئي لمستقبلات NMDA

الدكتورة جينيفر ريموند، جامعة ستانفورد كلية الطب
في الجسم الحي التحليل الفسيولوجي للطفرات التي تؤثر على التعلم المعتمد على المخيخ

فريد رييك ، دكتوراه، جامعة واشنطن
اكتساب السيطرة والميزة الانتقائية للخلايا الشبكية العقدة

ألكساندر شير ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة نيويورك
آليات الزخرفة الدماغية

مايكل ويلي ، دكتوراهجامعة روتشستر
دور النشاط العصبي المرتبط في التنمية القشرية البصرية

بول غاريتي ، دكتوراه، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
استهداف محور عصبي في نظام ذبابة الفاكهة البصرية

الدكتورة جينيفر جروهكلية دارتموث
إحداثيات تنسيق العصبية

فيليس هانسون ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة واشنطن
دور المركبات الجزيئية في وظيفة ما قبل المشبكي

ويندي سوزوكي ، دكتوراه، جامعة نيويورك
وظائف المكانية لقشرة المكاك Parahippocampal

أولريك آي جول ، دكتوراهجامعة روكفلر
الجوانب الخلوية والجزيئية للتوجيه محور عصبي في نظام بسيط في الجسم الحي

ليكون لوه ، دكتوراه، جامعة ستانفورد كلية الطب
الآليات الجزيئية لتطور التغصنات: دراسات عن GTPases Rac و Cdc42

مارك مايفورد ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو
التحكم الوراثي المنظم في اللدونة المتشابكة والتعلم والذاكرة

صموئيل ل. بفاف ، دكتوراهمعهد سالك للدراسات البيولوجية
التحكم الجزيئي لاستهداف محور فقاريات المحرك العصبي

بول و. غليشر ، دكتوراه، جامعة نيويورك
الأساس العصبي الحيوي للانتباه الانتقائي

علي همتي بريفانلو ، دكتوراهجامعة روكفلر
الجوانب الجزيئية لتكوين الخلايا العصبية الفقارية

دونالد سي لو ، دكتوراهالمركز الطبي بجامعة ديوك
تنظيم Neurotrophin من اللدونة متشابك

تيتو أ. سيرافيني ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
عزل وتوصيف جزيئات النمو المستهدفة للجزيئات

توشينيوري هوشي ، دكتوراهجامعة ايوا
آليات التبول لقنوات البوتاسيوم المعتمدة على الجهد

ألكس ل. كولودكين ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز
الآليات الجزيئية لتوجيه مخروط النمو: وظيفة الإشارات أثناء النمو العصبي

مايكل ل. نونيت ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة واشنطن
التحليل الوراثي لتطور تقاطع العضلات العصبية

مايكل ن. شادلين ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة واشنطن
التكامل الحسي والذاكرة العاملة

ريتا ج. باليس-جوردون ، دكتوراه، جامعة بنسلفانيا
آليات تعتمد على النشاط ومستقلة تكمن في تكوين المشبك والصيانة

مارك ك. بينيت ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
تنظيم الإرساء الحويصلي وآلات الانصهار بواسطة فسفرة البروتين

ديفيد S. Bredt ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
الوظائف الفسيولوجية لأكسيد النيتريك في تطوير وتجديد الخلايا العصبية

ريتشارد دي موني ، دكتوراهالمركز الطبي بجامعة ديوك
الآليات الخلوية للتعلم الصوتي والطيور

بن باريز ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة ستانفورد كلية الطب
تطوير وظيفة Glia

د. أليسون ج. دوب ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
حلبة عصبية متخصصة للتعلم الصوتي في الطيور المغردة

ايهود ايساكوف ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
دراسات جزيئية على فسفرة قناة K + في الخلايا العصبية الوسطى الفقارية

جون ج. نجاي ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
تحليل تضاريس الخلايا العصبية الشميّة المحددة وترميز المعلومات الشميّة

إيثان بير ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو
الوراثة الجزيئية للتكوين العصبي

ليندا د. باك ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
الهوية العصبية وترميز المعلومات في نظام حمم الثدييات

جيان جاريجا ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
تفاعلات الخلايا في نمو محاور C.elegans HSN

نيبام باتيل ، دكتوراهمعهد كارنيجي بواشنطن
دور عنب الثعلب أثناء تكوين الخلايا العصبية

دانييل ي. تسو ، دكتوراهجامعة روكفلر
التصوير البصري للآليات العصبية للسلوك البصري

هوليس ت. كلاين ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة أيوا
تنظيم النمو العصبي من قبل الناقلات العصبية والبروتينات

جيل ج. لوران ، دكتوراه، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
تجزئة الخلايا العصبية المحلية في شبكات الحشرات الحركية

إرنست ج. بيرالتا ، دكتوراه، جامعة هارفرد
مسارات إشارات مستقبلات الأسيتيل كولين المسكارينية في الخلايا العصبية

توماس ل. شوارتز ، دكتوراه، جامعة ستانفورد كلية الطب
علم الوراثة من VAMP و p65: تشريح الإفراج عن الارسال في ذبابة الفاكهة

جون ر. كارلسون ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة ييل
التنظيم الجزيئي لنظام ذبابة الفاكهة الشمية

مايكل إ. جرينبرج ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
التحفيز الكهربائي للتعبير الجيني في الخلايا العصبية

ديفيد جوليوس ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
الوراثة الجزيئية لوظيفة مستقبلات السيروتونين

جون د. سويت ، دكتوراه، كلية بايلور للطب
الآليات الجزيئية لل LTP في منطقة CA1 من الحصين الجرذ

أوتبال بانيرجي ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس
علم الوراثة العصبية لتطوير خلايا R7 في ذبابة الفاكهة

بول فورشر ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة ييل
نقل الإشارة في واجهة الغشاء الخلوي - الهيكل الخلوي

مايكل د. ماوك ، دكتوراه، كلية الطب جامعة تكساس
دور البروتينات كيناز في انتقال متشابك واللدونة

بربارة رانسشت ، دكتوراهمؤسسة لا جولا لأبحاث السرطان
التحليل الجزيئي للبروتينات السكرية لخلايا الحمص ودورها في نمو الألياف العصبية

مايكل باستاني ، دكتوراهجامعة يوتا
Wتحقيق نمو مخاريط اتخاذ الخيارات في مواجهة الشدائد

كريج إي جهر ، دكتوراهجامعة ولاية أوريغون للصحة والعلوم
الآليات الجزيئية للإثارة المتشابكة المثيرة

كريستوفر ر. كينتنر ، دكتوراهمعهد سالك للدراسات البيولوجية
الأساس الجزيئي للتحريض العصبي في أجنة البرمائيات

لورنا دبليو دور ، دكتوراه، جامعة كولومبيا كلية الأطباء والجراحين
تحوير مستقبلات الأسيتيل كولين العصبية

آرون ب. فوكس ، دكتوراه، جامعة شيكاغو
قنوات الحصين الكالسيوم: الخصائص الفيزيائية الحيوية ، الدوائية ، والوظيفية

ف. روب جاكسون ، دكتوراه، مؤسسة ووستر لعلم الأحياء التجريبي
الأساس الجزيئي لآليات التوقيت الداخلية

دينيس دي إم أوليري ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة واشنطن
دراسات تطوير القشرة المخية الحديثة تركز على تمايز المساحات

باتريشيا أ. واليك ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو
الخلايا العصبية الحصين وعامل نمو الخلايا الليفية

كريستين هولت ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو
محور عصبي في الجنين الفقاري

ستيفن ج. بيروتكا ، دكتوراه ، دكتوراه، جامعة ستانفورد كلية الطب
تفاعلات مزيل القلق الرواية مع الأنواع الفرعية لمستقبلات السيروتونين المركزية

راندال ن. بيتمان ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة بنسلفانيا
الكيمياء الحيوية ، والمناعة ، وتحليل الفيديو من ثمرة Neurite

سارة و. بوتجر ، دكتوراه، جامعة جنوب كاليفورنيا
الآليات العصبية للتنمية الصوتية

إس. مارك برايدلوف ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، بيركلي
التأثيرات الذكورية على خصوصية الوصلات العصبية

جين دود ، دكتوراه، جامعة كولومبيا كلية الأطباء والجراحين
الآليات الخلوية للتحول الحسي في الخلايا العصبية الوراثية الجلدية

بول إ. ساوشينكو ، دكتوراهمعهد سالك للدراسات البيولوجية
اللدونة التي تعتمد على الستيرويد في التعبير Neuropeptide

رونالد دي. ديفيس ، دكتوراه، كلية بايلور للطب
جينات نظام AMP الدوري والذاكرة في ذبابة الفاكهة

سكوت إي فريزر ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، ايرفين
الدراسات النظرية والتجريبية على الزخرفة العصبية والمنافسة متشابك

مايكل ر. ليرنر ، دكتوراه ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة ييل
الذاكرة والشذوذ

جوناثان دكتور فيكتور ، دكتوراه ، دكتوراهكلية الطب بجامعة كورنيل
تحليل أثار الاستجابة للمعالجة البصرية المركزية في الصحة والمرض

ريتشارد أ. أندرسن ، دكتوراهمعهد سالك للدراسات البيولوجية
الخصائص المرئية المكانية للخلايا العصبية الحساسة للضوء في اللحاء الجداري الخلفي في القرود

كليفورد ب. سابر ، دكتوراه ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة واشنطن
تنظيم نظم الإثارة القشرية

ريتشارد شيلر ، دكتوراه، جامعة ستانفورد كلية الطب
التحقيق في وظيفة ، والتنظيم ، والتعبير المنظم للجينات نيوروببتيد في Aplysia

جورج ر. أول ، دكتوراه ، دكتوراهمستشفى ماساتشوستس العام
أنظمة الناقلات العصبية المتعلقة بالذاكرة: العلاقة الإكلينيكية المرضية وتنظيم التعبير الجيني المحدد

برادلي إ. ألجير ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة ماريلاند
الاكتئاب من تثبيط قد يسهم في تعزيز في الدراسات في شريحة الفئران الحصين

رالف غرينسبان ، دكتوراه، جامعة برينستون
دراسات وراثية ومناعية لجزيئات سطح الخلية ودورها في تطور الخلايا العصبية بالماوس

توماس م. جيسيل ، دكتوراه، جامعة كولومبيا كلية الأطباء والجراحين
دور نيوروببتيدات في انتقال الحواس و nociception

بيتر ج. وايتهاوس ، دكتوراه في الطب، كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز
الأساس التشريحي / المرضي لعجز الذاكرة في الخرف

ديفيد ج. أمارال ، دكتوراهمعهد سالك للدراسات البيولوجية
دراسات عن تطور وتوصيل الحصين

روبرت ج. بلوخ ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة ماريلاند
الجزيئات الكبيرة المشاركة في تكوين المشبك

ستانلي م. جولدين ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
إعادة التوطين والتنقية والتوطين الكيميائي المناعي لبروتينات نقل الأيون العصبية في دماغ الثدييات

لي ل. روبن ، دكتوراهجامعة روكفلر
الآليات التنظيمية في تشكيل المشبك العصبي العضلي

ثيودور دبليو بيرغر ، دكتوراه، جامعة بيتسبرغ
الهياكل الدماغية المرتبطة بفقدان الذاكرة البشري: دراسة الجهاز القشري الحصين الحبيبي

توماس إتش براون ، دكتوراهمعهد بحوث مدينة الأمل
التحليل الكمي للتقوية متشابك في الخلايا العصبية الحصين

ستيفن ج. بوردن ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
الصفيحة القاعدية المتشابكة في تطوير وتجديد المشابك العصبية العضلية

وليام هاريس ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو
التوجيه المحوري ونشاط الاندفاع في التنمية

روبرت ب. إلد ، دكتوراهكلية الطب بجامعة مينيسوتا
دراسات كيميائية مناعية لممرات الببتيدج الحوفي ، الدماغ الأمامي ، وتحت المهاد

يوه نونغ جان ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
دراسات على الإمكانات البطيئة باستخدام العقد المستقل كنظم نموذجية

إيف ماردر ، دكتوراهجامعة برانديز
آليات الارسال العصبي للخلايا المزدوجة كهربائيا في نظام بسيط

لويس ف. ريتشاردت ، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
التحقيقات الوراثية لوظيفة الأعصاب في الثقافة

ليندا م. هول ، دكتوراه، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
دور المشابك الكولينية في التعلم والذاكرة

تشارلز ماروتا ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه، كلية الطب بجامعة هارفارد
السيطرة على توليف دماغ توبولين أثناء التطوير

أورس س. روتيهاوسر ، دكتوراهجامعة روكفلر
دور التصاق الخلايا الخلوية في تطور الأنسجة العصبية