2024 मैक्नाइट स्कॉलर अवार्ड्स

न्यूरोसाइंस के लिए मैकनाइट एंडोमेंट फंड के निदेशक मंडल को यह घोषणा करते हुए खुशी हो रही है कि उसने 2024 मैकनाइट स्कॉलर पुरस्कार प्राप्त करने के लिए दस न्यूरोसाइंटिस्टों का चयन किया है।

मैकनाइट स्कॉलर पुरस्कार उन युवा वैज्ञानिकों को दिए जाते हैं जो अपनी स्वतंत्र प्रयोगशालाएँ और शोध करियर स्थापित करने के शुरुआती चरण में हैं और जिन्होंने तंत्रिका विज्ञान के प्रति प्रतिबद्धता दिखाई है। 1977 में इस पुरस्कार की शुरुआत के बाद से, इस प्रतिष्ठित प्रारंभिक-करियर पुरस्कार ने 281 नवोन्मेषी अन्वेषकों को वित्त पोषित किया है और सैकड़ों महत्वपूर्ण खोजों को प्रेरित किया है।

पुरस्कार समिति के अध्यक्ष और ड्यूक यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन में न्यूरोबायोलॉजी के जॉर्ज बार्थ गेलर प्रोफेसर रिचर्ड मूनी, पीएचडी ने कहा, "एमईएफएन इस साल के नए विद्वानों की घोषणा करते हुए प्रसन्न है, जो न्यूरोसाइंस में अग्रणी प्रश्नों से निपट रहे हैं, जिसमें उम्र बढ़ने के कारण मस्तिष्क पर छोड़े जाने वाले आणविक फिंगरप्रिंट से लेकर अंतर-पीढ़ीगत यादों के जैविक आधार और मस्तिष्क-व्यापी न्यूरोनल नेटवर्क को नेविगेशन, अस्तित्व, हाइबरनेशन और सामाजिकता को सक्षम करने वाले सिद्धांत शामिल हैं।" "मौलिक तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान के लिए मैकनाइट फाउंडेशन की गहरी प्रतिबद्धता ने चयन समिति को पहले से कहीं अधिक व्यापक श्रेणी के संस्थानों में बड़ी संख्या में शानदार शुरुआती करियर जांचकर्ताओं को मान्यता देने में सक्षम बनाया है।"

निम्नलिखित मैकनाइट स्कॉलर पुरस्कार प्राप्तकर्ताओं में से प्रत्येक को तीन वर्षों के लिए प्रति वर्ष $75,000 प्राप्त होगा। वे हैं:

इस वर्ष के मैकनाइट स्कॉलर अवार्ड्स के लिए 53 आवेदक थे, जो देश के सर्वश्रेष्ठ युवा न्यूरोसाइंस संकाय का प्रतिनिधित्व करते हैं। पूर्णकालिक संकाय पद पर अपने पहले चार वर्षों के दौरान संकाय पुरस्कार के लिए पात्र हैं। मूनी के अलावा, स्कॉलर अवार्ड्स चयन समिति में गॉर्डन फिशेल, पीएचडी, हार्वर्ड विश्वविद्यालय; मार्क गोल्डमैन, पीएचडी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस; यिशी जिन, पीएचडी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो; जेनिफर रेमंड, पीएचडी, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय; वैनेसा रूटा, पीएचडी, रॉकफेलर विश्वविद्यालय; और मार्लीन कोहेन, पीएचडी, शिकागो विश्वविद्यालय शामिल थे।

2025 पुरस्कारों के लिए आवेदन 12 अगस्त, 2024 से स्वीकार किए जाएंगे। मैकनाइट के तंत्रिका विज्ञान पुरस्कार कार्यक्रमों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया देखें एंडोमेंट फंड की वेबसाइट.

तंत्रिका विज्ञान के लिए McKnight एंडोमेंट फंड के बारे में

न्यूरोसाइंस के लिए मैकनाइट एंडोमेंट फंड एक स्वतंत्र संगठन है जो पूरी तरह से मिनियापोलिस, मिनेसोटा के मैकनाइट फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित है, और इसका नेतृत्व देश भर के प्रमुख न्यूरोवैज्ञानिकों के एक बोर्ड द्वारा किया जाता है। मैकनाइट फाउंडेशन ने 1977 से तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान का समर्थन किया है। फाउंडेशन ने संस्थापक विलियम एल. मैकनाइट (1887-1979) के इरादों में से एक को पूरा करने के लिए 1986 में एंडोमेंट फंड की स्थापना की। 3M कंपनी के शुरुआती नेताओं में से एक, उनकी स्मृति और मस्तिष्क रोगों में व्यक्तिगत रुचि थी और वे चाहते थे कि उनकी विरासत का एक हिस्सा इलाज खोजने में मदद के लिए इस्तेमाल किया जाए। स्कॉलर पुरस्कारों के अलावा, एंडोमेंट फंड मैककेनाइट न्यूरोबायोलॉजी ऑफ ब्रेन डिसऑर्डर अवार्ड्स के माध्यम से मानव मस्तिष्क विकारों के लिए अनुवादात्मक और नैदानिक अनुसंधान के माध्यम से प्राप्त ज्ञान को लागू करने के लिए काम करने वाले वैज्ञानिकों को अनुदान देता है।

2024 मैक्नाइट स्कॉलर अवार्ड्स

एनेग्रेट फ़ॉकनर, पीएच.डी.., सहायक प्रोफेसर, प्रिंसटन तंत्रिका विज्ञान संस्थान, प्रिंसटन विश्वविद्यालय, प्रिंसटन, एनजे

कम्प्यूटेशनल न्यूरोएंडोक्राइनोलॉजी: तंत्रिका गतिशीलता के माध्यम से हार्मोन-मध्यस्थ प्रतिलेखन को जटिल व्यवहार से जोड़ना

गोनाडल हार्मोन - एस्ट्रोजन और टेस्टोस्टेरोन सबसे प्रसिद्ध में से हैं - कई मायनों में स्तनधारियों के लिए महत्वपूर्ण हैं। वे आंतरिक अवस्थाओं, व्यवहार और शरीर विज्ञान को नियंत्रित करते हैं। मनुष्य कई कारणों से अपने हार्मोनल प्रोफ़ाइल को समायोजित कर सकते हैं, बीमारी के इलाज से लेकर मांसपेशियों के निर्माण तक, लिंग की पुष्टि करने वाली देखभाल से लेकर जन्म नियंत्रण तक। लेकिन जबकि इस बारे में बहुत अध्ययन किया गया है कि ये हार्मोन शरीर को कैसे प्रभावित करते हैं, यह कम ही समझा जाता है कि वे तंत्रिका गतिशीलता को कैसे बदलते हैं।

अपने शोध में, डॉ. एनेग्रेट फ़ॉकनर और उनकी प्रयोगशाला यह जांच करेगी कि हार्मोन तंत्रिका नेटवर्क को कैसे बदलते हैं और इस तरह छोटी और लंबी समयावधि में व्यवहार को कैसे प्रभावित करते हैं। माउस मॉडल का उपयोग करते हुए, डॉ. फ़ॉकनर की प्रयोगशाला कई स्तरों पर हार्मोन के प्रभावों का पता लगाएगी। व्यवहारिक परिमाणीकरण के लिए नए तरीकों का उपयोग करते हुए, वह हार्मोन अवस्था-परिवर्तन के दौरान स्वतंत्र रूप से व्यवहार करने वाले जानवरों में सभी प्रकार के व्यवहारों का निरीक्षण और रिकॉर्ड करेगी। यह निष्पक्ष स्क्रीन हार्मोन व्यवहार को कैसे नियंत्रित करते हैं, इसके सामान्यीकृत सिद्धांतों को प्रकट करेगी। प्रयोगों की दूसरी श्रृंखला में, टीम एक स्वतंत्र रूप से सामाजिक रूप से बातचीत करने वाले जानवर में मस्तिष्क-व्यापी कैल्शियम इमेजिंग का उपयोग करके हार्मोन अवस्था परिवर्तन में हार्मोन-संवेदनशील नेटवर्क की तंत्रिका गतिशीलता को मैप करेगी, यह देखते हुए कि इन नेटवर्क के प्रतिक्रिया और संचार के तरीके में परिवर्तन व्यवहार में परिवर्तनों की भविष्यवाणी कैसे करते हैं। अंत में, डॉ. फ़ॉकनर की प्रयोगशाला साइट-विशिष्ट ऑप्टिकल हार्मोन इमेजिंग का उपयोग करके यह देखने के लिए करेगी कि इस नेटवर्क के भीतर एस्ट्रोजन-रिसेप्टर-मध्यस्थ प्रतिलेखन कहाँ और कब होता है - यह एक खिड़की है कि हार्मोन नेटवर्क संचार को कैसे अपडेट करने में सक्षम हैं, और यह शोधकर्ताओं को यह समझने में मदद करेगा कि हार्मोन मस्तिष्क और व्यवहार को कैसे प्रभावित करते हैं।

एंड्रिया गोमेज़, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, न्यूरोबायोलॉजी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले, सी.ए.

साइकेडेलिक-प्रेरित प्लास्टिसिटी का आणविक आधार

मस्तिष्क में खुद को बदलने की क्षमता होती है, जिसे "प्लास्टिसिटी" के रूप में वर्णित किया जाता है। उदाहरण के लिए, मानव मस्तिष्क अपने जीवन में अलग-अलग समय पर अलग-अलग तरीकों से प्लास्टिसिटी प्रदर्शित करता है; इसके विपरीत, कुछ न्यूरोलॉजिकल विकार बदलने में असमर्थता से जुड़े होते हैं, जो हिलने-डुलने, सीखने, याद रखने या आघात से उबरने की क्षमता को सीमित करते हैं। डॉ. एंड्रिया गोमेज़ का लक्ष्य साइकेडेलिक्स को एक उपकरण के रूप में उपयोग करके मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी के बारे में अधिक जानना है, माउस मॉडल में साइकेडेलिक साइलोसाइबिन का उपयोग करके वयस्क मस्तिष्क में प्लास्टिसिटी विंडो को फिर से खोलना। इससे न केवल हमें यह जानने में मदद मिल सकती है कि मस्तिष्क कैसे काम करता है, बल्कि यह अगली पीढ़ी के उपचारों के विकास में भी सहायता कर सकता है।

साइकेडेलिक्स का न्यूरॉन्स पर दीर्घकालिक संरचनात्मक प्रभाव होता है, जैसे कि न्यूरोनल प्रक्रिया का बढ़ना और सिनैप्स का निर्माण। एक एकल खुराक का प्रभाव महीनों तक रह सकता है। अपने शोध में, डॉ. गोमेज़ और उनकी टीम साइकेडेलिक्स का उपयोग करके RNA के ऐसे वर्गों की पहचान करेगी जो प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में तंत्रिका प्लास्टिसिटी को बढ़ावा देते हैं - यह मस्तिष्क का एक ऐसा क्षेत्र है जो धारणा और सामाजिक अनुभूति में शामिल है। गोमेज़ की प्रयोगशाला यह आकलन करेगी कि साइकेडेलिक्स RNA के विभाजन के तरीके को कैसे बदलते हैं, चूहों में साइलोसाइबिन-प्रेरित RNA परिवर्तनों और प्लास्टिसिटी के बीच संबंध स्थापित करते हैं, जैसा कि सिनैप्टिक गतिविधि द्वारा मापा जाता है, और सामाजिक संपर्क पर साइकेडेलिक-प्रेरित प्लास्टिसिटी के प्रभाव का निरीक्षण करते हैं। डॉ. गोमेज़ को उम्मीद है कि यह शोध धारणा की प्लास्टिसिटी में जैविक अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है और इस बात की जांच के नए रास्ते खोल सकता है कि ये शक्तिशाली यौगिक लोगों की कैसे मदद कर सकते हैं।

सिनिसा हर्वातिन, पीएच.डी.., जीवविज्ञान के सहायक प्रोफेसर, व्हाइटहेड इंस्टीट्यूट फॉर बायोमेडिकल रिसर्च, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, कैम्ब्रिज, एमए

हाइबरनेशन सर्किट की आणविक शारीरिक रचना

अधिकांश लोग हाइबरनेशन की अवधारणा को समझते हैं, लेकिन अपेक्षाकृत कम लोग इस बारे में सोचते हैं कि यह कितना उल्लेखनीय है। स्तनधारी जो विशेष रूप से एक स्थिर शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए विकसित हुए हैं, वे अचानक उस विशेषता को “बंद” कर देते हैं, अपने चयापचय को बदल देते हैं, और एक बार में महीनों के लिए अपने व्यवहार को बदल देते हैं। जबकि हाइबरनेशन के तथ्य अच्छी तरह से समझे जाते हैं, जानवर उस अवस्था को कैसे शुरू करते हैं और बनाए रखते हैं, यह अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, न ही यह कि यह क्षमता कैसे उत्पन्न हुई। क्या यह कठोर वातावरण का सामना करने वाले कई अलग-अलग जानवरों में एक साथ विकसित हुआ? या स्तनधारियों में हाइबरनेट करने की सर्किटरी व्यापक रूप से संरक्षित है, लेकिन केवल कुछ में ही सक्रिय होती है?

डॉ. सिनिसा हर्वतिन ने हाइबरनेशन में शामिल न्यूरोनल आबादी और सर्किट में गहराई से जाने का प्रस्ताव रखा है। उनकी प्रयोगशाला का पिछला काम प्रयोगशाला के चूहों में टॉरपोर (एक उथली अवस्था जो हाइबरनेशन के साथ समानताएं साझा करती है) को नियंत्रित करने वाले न्यूरॉन्स की पहचान करने में सक्षम था। एक कम आम मॉडल, सीरियाई हम्सटर का उपयोग करके, डॉ. हर्वतिन हाइबरनेशन तंत्रिका सर्किट में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करेंगे। सीरियाई हम्सटर को पर्यावरण के अनुसार हाइबरनेट करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है, जो उन्हें प्रयोगशाला प्रयोग के लिए आदर्श बनाता है, लेकिन कोई ट्रांसजेनिक लाइन उपलब्ध नहीं है (जैसे चूहों में), जिसके कारण उन्हें हाइबरनेशन से संबंधित विशिष्ट कोशिका आबादी को लक्षित करने के लिए नए आरएनए-सेंसिंग-आधारित वायरल टूल लागू करने के लिए प्रेरित किया गया। वह प्रासंगिक सर्किट की पहचान करने के लिए हाइबरनेशन के दौरान सक्रिय न्यूरॉन्स का दस्तावेजीकरण करेंगे और जांच करेंगे कि क्या अन्य हाइबरनेटिंग और गैर-हाइबरनेटिंग मॉडल में समान सर्किट संरक्षित हैं।

शिन जिन, पीएच.डी.., सहायक प्रोफेसर, तंत्रिका विज्ञान विभाग, स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूशन, ला जोला, सीए

बड़े पैमाने पर इन विवो न्यूरोजेनोमिक्स

न्यूरॉन्स में जीन फ़ंक्शन का अध्ययन करते समय, शोधकर्ताओं को अक्सर स्केल और रिज़ॉल्यूशन के बीच चयन करना पड़ता है। जीनोम-वाइड स्क्रीन दिखा सकती है कि कौन से जीन कुल मिलाकर मौजूद हैं, या ट्रांसक्रिप्टोमिक अनुक्रमण शोधकर्ताओं को विशिष्ट कोशिकाओं में कुछ विशिष्ट जीन फ़ंक्शन का अध्ययन करने दे सकता है। लेकिन डॉ. शिन जिन के लिए, जीनोम की शक्ति पूरी तरह से तब महसूस होती है जब उपकरण शोधकर्ताओं को मस्तिष्क में बड़ी संख्या में जीन का अध्ययन करने और यह देखने की अनुमति देते हैं कि वे कहाँ मौजूद हैं और वे विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में कहाँ प्रतिच्छेद करते हैं।

डॉ. जिन की प्रयोगशाला ने नए बड़े पैमाने पर समानांतर विकसित किया है विवो में बड़ी संख्या में जीन वेरिएंट की जांच को बढ़ाने और पूरे, बरकरार मस्तिष्क में उनकी उपस्थिति का नक्शा बनाने के लिए अनुक्रमण दृष्टिकोण। एक बार में 30,000 से अधिक कोशिकाओं को प्रोफाइल करने की क्षमता टीम को सैकड़ों कोशिका प्रकारों में सैकड़ों जीनों का अध्ययन करने और हफ्तों के बजाय दो दिनों में रीडआउट प्राप्त करने की अनुमति देती है। वे पूरे अंग का सर्वेक्षण करेंगे, जिसमें न केवल यह पहचानने की क्षमता का प्रदर्शन होगा कि किन कोशिकाओं में विशिष्ट वेरिएंट शामिल हैं, बल्कि मस्तिष्क के भीतर उनके संदर्भ की पहचान भी होगी: वे कहाँ स्थित हैं और वे कैसे जुड़े हुए हैं। वे इस दृष्टिकोण को रोग जोखिम जीनों का अध्ययन करने के लिए भी लागू करेंगे और देखेंगे कि वे मस्तिष्क में कैसे वितरित होते हैं, जिससे यह जानकारी मिलनी चाहिए कि विकृति कैसे होती है। जबकि अध्ययन मस्तिष्क पर केंद्रित है, दृष्टिकोण बड़ी संख्या में जोखिम जीनों से जुड़ी अन्य स्थितियों के अध्ययन के लिए लागू होना चाहिए

एन कैनेडी, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, तंत्रिका विज्ञान विभाग, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी, शिकागो, आईएल

तंत्रिका जनसंख्या गतिशीलता प्रतिस्पर्धात्मक अस्तित्व आवश्यकताओं के संतुलन की मध्यस्थता करती है

जीवित रहने के लिए, जानवरों ने कई तरह के जन्मजात व्यवहार विकसित किए हैं जैसे कि भोजन करना, संभोग करना, आक्रामकता और भय की प्रतिक्रियाएँ, जिनमें से प्रत्येक अन्य विशिष्ट व्यवहारों के संग्रह से बना है। हाल के वर्षों में, शोधकर्ता माउस मॉडल में तंत्रिका गतिविधि को रिकॉर्ड करने में सक्षम हुए हैं, जबकि वे इस तरह के व्यवहार में लगे हुए हैं। लेकिन वास्तविक दुनिया में, जानवरों को अक्सर कई जरूरी कार्रवाई के बीच वजन करना और निर्णय लेना पड़ता है। यदि कोई जानवर घायल और भूखा दोनों है, तो कौन सी प्रतिक्रिया जीतती है? और मस्तिष्क अपने निर्णय पर कैसे पहुंचता है?

डॉ. एन कैनेडी सैद्धांतिक कम्प्यूटेशनल मॉडल विकसित करने में लगी हुई हैं जो इस बात को समझने में हमारी मदद करेंगे कि इस तरह के महत्वपूर्ण निर्णय कैसे लिए जाते हैं। आक्रामकता-प्रकार के व्यवहार में लगे चूहों के हाइपोथैलेमस में तंत्रिका गतिविधि को देखते हुए, डॉ. कैनेडी और उनकी टीम तंत्रिका नेटवर्क मॉडल विकसित करेगी जो मापनीयता और दृढ़ता को पकड़ती है

आक्रामक प्रेरक अवस्थाएँ, साथ ही जानवरों के व्यवहार में कई प्रतिस्पर्धी प्रेरक अवस्थाओं के बीच व्यापार करने के लिए एक तंत्र प्रदान करना। टीम अपने मॉडल का उपयोग यह पूछने के लिए करेगी कि मस्तिष्क उस व्यापार-बंद को कैसे लागू करता है, उदाहरण के लिए संवेदी धारणा को बदलकर या मोटर आउटपुट को दबाकर। इस काम से, डॉ. कैनेडी की प्रयोगशाला हमारे दिमाग के काम करने के तरीकों और मस्तिष्क में निर्मित संरचना जानवरों को जटिल वातावरण में जीवित रहने में कैसे मदद करती है, इस बारे में हमारी समझ को आगे बढ़ाएगी।

सुंग सू किम, पीएच.डी.., आणविक, कोशिकीय और विकासात्मक जीवविज्ञान के सहायक प्रोफेसर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय-सांता बारबरा, सांता बारबरा, सी.ए.

नेविगेशन के दौरान दुनिया का तंत्रिका प्रतिनिधित्व

जिस किसी को भी कभी किसी ज्ञात लेकिन अंधेरे कमरे में नेविगेट करना पड़ा है, वह समझता है कि यह कितना मूल्यवान है कि हमारा मस्तिष्क विभिन्न प्रकार की सूचनाओं का उपयोग करके हमारे आस-पास के वातावरण को नेविगेट कर सकता है, जिसमें रंग, आकार और आत्म-गति की भावना शामिल है। फ्रूट फ्लाई मॉडल और एक नए, अभिनव प्रयोगात्मक उपकरण के साथ काम करते हुए, डॉ. सुंग सू किम और उनकी टीम यह जांच करेगी कि जब कोई जानवर नेविगेट कर रहा होता है तो मस्तिष्क में क्या हो रहा होता है - कौन से इनपुट एकत्र किए जाते हैं, उन्हें कैसे संसाधित किया जाता है, और यह कैसे गति में परिवर्तित होता है।

डॉ. किम फल मक्खी के साथ काम करते हैं क्योंकि दिशा की भावना की गणना करने वाले न्यूरॉन्स के पूरे सेट को देखा और परेशान किया जा सकता है। उनका शोध यह जांच करेगा कि कैसे कई संवेदी इनपुट दिशा की भावना में बदल जाते हैं और कैसे व्यवहारिक संदर्भ (आंतरिक स्थितियों जैसे कि उत्तेजना से लेकर मक्खी की अपनी गति तक) दिशा प्रसंस्करण को प्रभावित करते हैं। इस शोध की कुंजी एक नया आभासी वास्तविकता क्षेत्र है जिसे डॉ. किम की टीम बना रही है: मक्खी एक घूमने वाले माउंट पर है, जिसका अर्थ है कि यह अपनी इच्छानुसार घूम सकती है; दीवारें उच्च रिज़ॉल्यूशन वाली स्क्रीन हैं जो दृश्य संकेत देती हैं; छोटी वायु प्रवाह ट्यूब गति और हवा का अनुकरण करती हैं; और ऊपर एक बहुत बड़ा माइक्रोस्कोप का मतलब है कि मक्खी के पूरे मस्तिष्क की छवि तब भी ली जा सकती है जब वह मुड़ती है। कुछ न्यूरोनल आबादी को सक्रिय और शांत करके, डॉ. किम ऐसा शोध करने में सक्षम होंगे जो धारणा, अनुभूति और मोटर नियंत्रण की संयुक्त भूमिका को देखता है, सिस्टम न्यूरोसाइंस के तीन उपक्षेत्र जो शायद ही कभी एक ही शोध कार्यक्रम में जुड़े हों।

बियांका जोन्स मार्लिन, पीएच.डी.., मनोविज्ञान और तंत्रिका विज्ञान के सहायक प्रोफेसर, कोलंबिया विश्वविद्यालय और ज़करमैन माइंड ब्रेन बिहेवियर इंस्टीट्यूट, न्यूयॉर्क, एनवाई

अंतर-पीढ़ीगत स्मृति के आणविक तंत्र

क्या किसी तनावपूर्ण अनुभव की स्मृति अगली पीढ़ी को विरासत में मिल सकती है? हाल ही में किए गए शोध से ऐसा लगता है कि ऐसा हो सकता है, और डॉ. बियांका जोन्स मार्लिन और उनकी टीम इस बात की जांच करने के लिए तैयार हैं कि यह प्रक्रिया आणविक स्तर पर कैसे काम कर सकती है - कैसे एक चूहे के मॉडल में डर या तनाव पैदा करने वाले अनुभव उसके मस्तिष्क में मौजूद न्यूरॉन्स में बदलाव ला सकते हैं, और कैसे वे बदलाव तनाव का अनुभव करने वाले जानवर के बच्चों को आनुवंशिक रूप से विरासत में मिल सकते हैं, भले ही बच्चे को कभी भी ऐसा अनुभव न हुआ हो।

डॉ. मार्लिन का शोध इस खोज पर आधारित है कि पर्यावरण में परिवर्तन मस्तिष्क में अनुभव-निर्भर प्लास्टिसिटी को जन्म देता है। घ्राण भय कंडीशनिंग का उपयोग करते हुए - एक हल्की पैर की झटक के साथ एक गंध - टीम ने सीखा है कि चूहे अधिक घ्राण न्यूरॉन्स का उत्पादन करेंगे जो उपयोग की जाने वाली गंध के प्रति अभ्यस्त हैं। (परिपक्व होने पर, घ्राण न्यूरॉन्स 1,000 संभावित घ्राण रिसेप्टर्स में से केवल 1 को व्यक्त करते हैं, और शोधकर्ता पहचान सकते हैं कि कितने न्यूरॉन्स में चुनी गई गंध के लिए रिसेप्टर्स हैं।) वह उच्च अनुपात बना रहता है और शुक्राणु में एनकोड हो जाता है और अगली पीढ़ी (लेकिन बाद की पीढ़ियों को नहीं) तक पहुँच जाता है। यह समझने के लिए कि यह कैसे काम करता है, डॉ. मार्लिन की प्रयोगशाला इस बात पर शोध करेगी कि क्या गंध अणु स्वयं या केवल संबंधित रिसेप्टर्स की सक्रियता प्रक्रिया को ट्रिगर करती है; कैसे संकेत परिपक्व कोशिकाओं से अपरिपक्व स्टेम कोशिकाओं तक पहुँचता है जो घ्राण न्यूरॉन्स बन जाएंगे; और उस सूचना हस्तांतरण में बाह्य कोशिकीय पुटिकाओं की क्या भूमिका है। आघात के संपर्क में आने वाले मस्तिष्क में होने वाले परिवर्तन और भविष्य की पीढ़ियों पर उसके प्रभाव के बारे में सीखना न केवल शोधकर्ताओं के लिए सहायक हो सकता है, बल्कि स्तनधारियों - जिनमें मानव भी शामिल हैं - पर आघात के गहन और स्थायी प्रभावों के बारे में जागरूकता भी बढ़ा सकता है।

नैन्सी पैडीला-कोरियानो, पीएच.डी.., सहायक प्रोफेसर, तंत्रिका विज्ञान विभाग, यूनिवर्सिटी ऑफ फ्लोरिडा कॉलेज ऑफ मेडिसिन, गेन्सविले, FL

सामाजिक प्रतिस्पर्धा और सहयोग के बीच बदलाव के तंत्रिका तंत्र

सामाजिक जानवरों में बहुत जटिल अंतःक्रियाएं होती हैं, जो अक्सर बहुत कम समय में सहयोग से प्रतिस्पर्धा में बदल जाती हैं। मस्तिष्क जानवर को उन स्थितियों से निपटने में कैसे मदद करता है, और न्यूरोलॉजिकल स्तर पर क्या होता है जिससे स्थितियों के बीच बदलाव संभव हो पाता है? डॉ. नैन्सी पैडीला-कोरियानो का लक्ष्य माउस मॉडल में सामाजिक योग्यता के पीछे तंत्रिका सर्किट गतिशीलता की पहचान करने के लिए व्यवहारिक परख, मल्टी-साइट इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और मशीन लर्निंग विश्लेषण का उपयोग करके शामिल तंत्रिका नेटवर्क को समझना है। निष्कर्ष शोधकर्ताओं को यह समझने में मदद कर सकते हैं कि सामाजिक योग्यता के पीछे क्या है, जो कई न्यूरोसाइकिएट्रिक विकारों में बाधा बनती है।

डॉ. पैडिला-कोरियानो की टीम जानवरों के व्यवहार की पहचान करने और उस पर नज़र रखने में एआई सहायता जैसी नवीन तकनीकों का उपयोग कर रही है, और सहयोग और प्रतिस्पर्धा के दौरान सक्रिय सर्किट की पहचान करने के लिए शोध पद्धतियाँ। यह मानते हुए कि वे ओवरलैपिंग सर्किट हैं, टीम एक ही जानवर में प्रत्येक सर्किट में हेरफेर करेगी और देखेगी कि कुछ स्थितियों में पेश किए जाने पर व्यवहार कैसे बदलता है। दूसरा उद्देश्य उन सर्किटों के ऊपर की ओर की जाँच करना होगा; और तीसरा प्रक्रिया में डोपामाइन की भूमिका की जाँच करना होगा। कुल मिलाकर, शोध यह पता लगाने में मदद करेगा कि मस्तिष्क सामाजिक जानवरों को संदर्भ के आधार पर सामाजिक व्यवहार को अनुकूलित और बदलने में कैसे मदद करता है।

मुबारक हुसैन सैयद, पीएच.डी.., सहायक प्रोफेसर, जीवविज्ञान विभाग, न्यू मैक्सिको विश्वविद्यालय, अल्बुकर्क, एनएम

तंत्रिका विविधता को विनियमित करने वाले आणविक तंत्र: स्टेम कोशिकाओं से सर्किट तक

डॉ. मुबारक हुसैन सैयद इस बात की जांच करेंगे कि न्यूरल स्टेम सेल (NSC) से विभिन्न प्रकार के न्यूरॉन्स कैसे उत्पन्न होते हैं और विकासात्मक कारक वयस्क व्यवहार को कैसे निर्धारित करते हैं। फ्रूट फ्लाई मॉडल के साथ काम करते हुए, डॉ. सैयद की प्रयोगशाला इस बात पर ध्यान केंद्रित करेगी कि टाइप II NSC किस तरह से केंद्रीय परिसर के न्यूरॉन प्रकार का उत्पादन करते हैं। पिछले शोध से पता चला है कि टाइप II NSC से उत्पन्न होने वाली कोशिका के जन्म का समय उसके अंतिम सेल प्रकार से संबंधित होता है: कुछ प्रारंभिक पीढ़ी के वंशज घ्राण नेविगेशन न्यूरॉन्स बन जाते हैं, जबकि बाद की पीढ़ियाँ नींद को नियंत्रित करने वाली कोशिकाएँ बन जाती हैं। माना जाता है कि विशिष्ट अणु, जिनमें RNA बाइंडिंग प्रोटीन और स्टेरॉयड हार्मोन-प्रेरित प्रोटीन शामिल हैं, जो उस समय अस्थायी रूप से व्यक्त होते हैं, न्यूरॉन प्रकारों के भाग्य को नियंत्रित करते हैं।

उन प्रोटीनों और मार्गों को लक्षित करने वाले कार्य-हानि और कार्य-लाभ प्रयोगों के माध्यम से, डॉ. सैयद की टीम उस तंत्र को सीखेगी जिसके माध्यम से वे न्यूरॉन्स के भाग्य को बदलते हैं और व्यवहार पर इसका क्या प्रभाव पड़ता है। आगे के प्रयोगों में यह देखा जाएगा कि उच्च-क्रम मस्तिष्क क्षेत्रों के सर्किट कैसे बनते हैं, यह परिकल्पना करते हुए कि सर्किट में अन्य कोशिका प्रकार समान समय पर विभिन्न एनएससी से उत्पन्न होते हैं। इसके अलावा, क्षेत्र में कम प्रतिनिधित्व वाले समूहों के युवाओं को विज्ञान शिक्षा को बढ़ावा देने के एक वकील के रूप में, डॉ. सैयद अपने शोध के दौरान विविध न्यूरोसाइंटिस्टों की अगली पीढ़ी को प्रशिक्षित करने और मार्गदर्शन करने के लिए पुएब्लो ब्रेन साइंस नामक अपने कार्यक्रम के माध्यम से काम करेंगे।

लोंगज़ी टैन, पीएच.डी.., न्यूरोबायोलॉजी के सहायक प्रोफेसर, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय, स्टैनफोर्ड, सीए

3डी जीनोम आर्किटेक्चर मस्तिष्क के विकास और उम्र बढ़ने को कैसे आकार देता है?

डीएनए के 6 बिलियन बेस पेयर को एक छोटे से सेल न्यूक्लियस में फिट करना एक प्रभावशाली पैकिंग कार्य से कहीं अधिक है - यह डीएनए के काम करने के तरीके की कुंजी है। डॉ. लोंगज़ी टैन और उनकी टीम एक क्रांतिकारी "बायोकेमिकल माइक्रोस्कोप" का उपयोग कर रहे हैं जो ऑप्टिकल टेलीस्कोप द्वारा बेजोड़ रिज़ॉल्यूशन पर एक सेल के भीतर डीएनए अणुओं के 3 डी आकार को दिखा सकता है, और इस प्रक्रिया में वे खोज रहे हैं कि अद्वितीय तह शोधकर्ताओं को एक सेल के बारे में बहुत कुछ बता सकती है। वास्तव में, किसी भी अन्य चीज़ से स्वतंत्र, डॉ. टैन यह बता सकते हैं कि डीएनए का एक टुकड़ा किस प्रकार की कोशिका से आया है, और जिस जानवर से कोशिका आई है उसकी सापेक्ष आयु, बस डीएनए के आकार को देखकर।

शोध के केंद्र में जैव रासायनिक माइक्रोस्कोप ऑप्टिक्स के बजाय निकटता बंधन का उपयोग करता है। यह निर्धारित करता है कि कौन से बेस पेयर एक दूसरे के सबसे करीब हैं, एक के बाद एक, और केवल उस जानकारी का उपयोग करके डीएनए की 3D संरचना की तस्वीर जल्दी और किफायती तरीके से बना सकते हैं। परियोजना का एक हिस्सा इस उपकरण की अगली पीढ़ी का निर्माण करना शामिल होगा ताकि डॉ. टैन की टीम मस्तिष्क कोशिका में प्रत्येक आरएनए अणु को 3D-स्थान पर रख सके और यह समझ सके कि यह मुड़े हुए डीएनए के संबंध में कहाँ है ताकि वे कैसे परस्पर क्रिया करते हैं। यह डीएनए फोल्डिंग के बारे में एक नियम पुस्तिका में योगदान देगा जो शोधकर्ताओं को डीएनए में हेरफेर करने के तरीके खोजने और यह समझने में मदद कर सकता है कि गलत तरीके से मुड़ा हुआ डीएनए विकास को कैसे प्रभावित करता है। चूंकि उम्र के साथ फोल्डिंग भी कम होती जाती है, इसलिए यह समझना कि यह उम्र बढ़ने को कैसे प्रभावित करता है, उम्र बढ़ने के कुछ प्रभावों को उलटने या धीमा करने के तरीकों के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है। अंतिम लक्ष्य यह देखना होगा कि उत्परिवर्तन और फोल्डिंग अंतर व्यक्तियों के बीच अंतर को कैसे प्रभावित करते हैं।