16 जुलाई, 2018
McKnight Foundation ने न्यूरोसाइंस अवार्ड्स में 2018 McKnight टेक्नोलॉजिकल इनोवेशन के माध्यम से अनुदान राशि में $ 600,000 के तीन प्राप्तकर्ताओं की घोषणा की, इन परियोजनाओं को तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में उपलब्ध तकनीकों का विस्तार करने की उनकी क्षमता को मान्यता दी। मान्यताप्राप्त परियोजनाओं में से प्रत्येक को अगले दो वर्षों में कुल $ 200,000 प्राप्त होंगे, जो मानचित्रण, निगरानी और मॉडल मस्तिष्क समारोह के लिए उपयोग की जाने वाली ग्राउंडब्रेकिंग प्रौद्योगिकियों के विकास को आगे बढ़ाएगा। 2018 के पुरस्कार विजेता हैं:
- मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के मिशल एस। फी, पीएच.डी. एक विशेष रूप से लघु सूक्ष्मदर्शी पर काम करने के लिए, यह जानने के लिए, एक मस्तिष्क के अभूतपूर्व विचारों की पेशकश करने के लिए, इसे समर्थन करने के लिए गीत डेटा में तंत्रिका गतिविधि का पालन करने के लिए नई डेटा प्रोसेसिंग तकनीक।
- नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के मार्को गैलीओ, पीएच.डी. जिनकी परियोजना में फल मक्खियों के जीवित दिमाग में सिनैप्टिक कनेक्शन फिर से वायरिंग के लिए नए तरीके बनाना और सीखा और सहज व्यवहार के बीच संबंधों की खोज करके उन्हें सत्यापित करना शामिल है।
- सैम सोबर, एमोरी विश्वविद्यालय के पीएचडी, और जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के मुहनाद बाकिर, पीएच.डी. ऑन-बोर्ड डेटा प्रोसेसिंग के साथ लचीले इलेक्ट्रोड सरणियों का एक नया वर्ग विकसित कर रहा है जो बड़ी संख्या में स्पाइक्स को स्वतंत्र रूप से व्यवहार करने वाले पक्षियों और स्तनधारियों की मांसपेशियों के तंतुओं में रिकॉर्ड कर सकता है, जो मस्तिष्क के संकेतों को नियंत्रित करने वाले व्यवहार में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए।
(नीचे दिए गए इन अनुसंधान परियोजनाओं में से प्रत्येक के बारे में अधिक जानें।)
McKnight Technology Awards के बारे में
1999 में प्रौद्योगिकी पुरस्कार की स्थापना के बाद से, तंत्रिका विज्ञान के लिए McKnight Endowment Fund ने न्यूरोसाइंस के लिए नवीन तकनीकों में $ 13 मिलियन से अधिक का योगदान दिया है। एंडोमेंट फंड विशेष रूप से काम में रुचि रखता है जो मस्तिष्क समारोह में हेरफेर और विश्लेषण करने की क्षमता को आगे बढ़ाने के लिए नए और उपन्यास दृष्टिकोण लेता है। McKnight समर्थन के साथ विकसित तकनीकों को अंततः अन्य वैज्ञानिकों के लिए उपलब्ध कराया जाना चाहिए।
"फिर से, यह नए न्यूरोटेक्नोलाजी विकसित करने में काम में सरलता को देखने के लिए एक रोमांच है," मार्कस मिस्टर, पीएचडी, पुरस्कार समिति के अध्यक्ष और एने पी। और बेंजामिन एफ। बायगैजिन प्रोफेसर ऑफ़ बायोलॉजिकल साइंसेज के कैलटेक में कहा। । "इस साल के पुरस्कार परियोजनाओं की एक प्रेरणादायक सीमा को प्रायोजित करते हैं: छोटे सूक्ष्मदर्शी सूक्ष्मदर्शी से लेकर लचीले इलेक्ट्रोड तक, जो एक गतिशील जानवर में मांसपेशियों के संकेतों को ट्रैक कर सकते हैं, एक आणविक टूलबॉक्स के लिए जो शाब्दिक रूप से मस्तिष्क की मरम्मत की अनुमति देगा। मस्तिष्क विज्ञान में नवाचार जीवित और अच्छी तरह से है। ”
इस साल की चयन समिति में एड्रिएन फेयरहॉल, टिमोथी होली, लॉरेन लूगर, लिकुन लुओ, माला मूर्ति और एलिस टिंग शामिल थे, जिन्होंने 97 आवेदकों के अत्यधिक प्रतिस्पर्धी पूल से 2018 मैकनाइट नाइट टेक्नोलॉजिकल इनोवेशंस को न्यूरोसाइंसेस अवार्ड्स में चुना।
2019 टेक्नोलॉजिकल इनोवेशंस इन न्यूरोसाइंस अवार्ड के लिए आशय पत्र सोमवार, 3 दिसंबर, 2018 को देय हैं। पुरस्कारों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया देखें www.mcknight.org/programs/the-mcknight-endowment-fund-for-neuroscience/technology-awards
2018 MCUNIGHT प्रौद्योगिकियों में तंत्रिका विज्ञान पुरस्कार
मिशेल एस। शुल्क, पीएचडी, ग्लेन वी। और फीलिस एफ। डोरफ्लिंगर प्रोफेसर कम्प्यूटेशनल एंड सिस्टम्स न्यूरोसाइंस, मस्तिष्क और संज्ञानात्मक विज्ञान विभाग, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी; और अन्वेषक, मैकगवर्न इंस्टीट्यूट फॉर ब्रेन रिसर्च
"स्वतंत्र रूप से व्यवहार करने वाले छोटे जानवरों में तंत्रिका राज्य-स्थान प्रक्षेपवक्रों की इमेजिंग और विश्लेषण के लिए नई तकनीकें"
जानवरों के दिमाग में तंत्रिका गतिविधि का अध्ययन करना शोधकर्ताओं के लिए लंबे समय से चुनौती है। वर्तमान दृष्टिकोण अपूर्ण हैं: सूक्ष्मदर्शी के वर्तमान आकार के लिए जानवरों को अपनी गतिविधि में प्रतिबंधित करने की आवश्यकता होती है, और ये सूक्ष्मदर्शी सीमित रूप से न्यूरॉन्स के दृष्टिकोण को प्रस्तुत करते हैं। माइक्रोस्कोप लघुकरण में सफलता बनाकर, डॉ। फी और उनकी प्रयोगशाला यह देखने के लिए आवश्यक उपकरण विकसित कर रही है कि जानवर के मस्तिष्क में क्या चल रहा है, जबकि जानवर प्राकृतिक व्यवहार करने के लिए स्वतंत्र है।
हेड-माउंटेड माइक्रोस्कोप डॉ। फी को किशोर पक्षियों के दिमाग में बदलाव का निरीक्षण करने की अनुमति देता है क्योंकि वे अपने गाने गाना सीखते हैं। जैसा कि वे सुनते हैं, दोहराते हैं, और सीखते हैं, डॉ। फी ने तंत्रिका सर्किटों का दस्तावेजीकरण किया है जो इस जटिल सीखने की प्रक्रिया के हिस्से के रूप में विकसित होते हैं। ये सर्किट मानव सर्किट से संबंधित होते हैं जो मोटर अनुक्रमों के जटिल सीखने के दौरान बनते हैं, जैसे कि बाइक चलाना सीखना, और पार्किंसंस रोग सहित कुछ स्थितियों में बाधित होते हैं। एक प्राकृतिक सीखने की प्रक्रिया का दस्तावेजीकरण करने के उनके उद्देश्य को देखते हुए, यह महत्वपूर्ण है कि प्राकृतिक व्यवहार के दौरान तंत्रिका गतिविधि को रिकॉर्ड करने में सक्षम होना चाहिए।
लघुकरण के अलावा, नए माइक्रोस्कोप में स्वतंत्र रूप से व्यवहार करने वाले जानवरों पर इस्तेमाल की जाने वाली अन्य तकनीकों की तुलना में अधिक न्यूरॉन्स के एक क्रम को रिकॉर्ड करने की क्षमता होगी और इसे नए डेटा विश्लेषण के साथ जोड़ा जाएगा जो शोधकर्ताओं को वास्तविक समय में टिप्पणियों को बनाने और उनके समायोजन करने की अनुमति देगा। प्रयोग, अनुसंधान प्रक्रिया को गति देना। इसमें छोटे जानवरों में सभी प्रकार के मस्तिष्क व्यवहारों की खोज करने वाले शोधकर्ताओं के लिए तत्काल और व्यापक अनुप्रयोग होंगे।
मार्को गैलियो, पीएचडी, सहायक प्रोफेसर, न्यूरोबायोलॉजी विभाग, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी
"जीवित मस्तिष्क में फिर से तारों का कनेक्शन"
इस शोध का उद्देश्य हमारी समझ का विस्तार करना है कि दिमाग वैज्ञानिकों को चुनिंदा रूप से सिनैप्टिक कनेक्शन की अनुमति देकर कैसे काम करता है और न्यूरॉन्स के बीच नए कनेक्शन को प्रोत्साहित करता है। मस्तिष्क की यह पुन: वायरिंग शोधकर्ताओं को अधिक सटीक रूप से समझने की अनुमति देगा कि कौन से कनेक्शन न्यूरोलॉजिकल प्रभावों के विशिष्ट सबसेट में भूमिका निभाते हैं।
एक मस्तिष्क सर्किट के भीतर प्रत्येक न्यूरॉन कई लक्ष्यों को जोड़ता है। प्रत्येक लक्ष्य में एक अद्वितीय कार्य हो सकता है, और इसलिए आने वाली सूचनाओं को पूरी तरह से अलग तरीके से संसाधित करता है। उदाहरण के लिए, फ्रूट फ्लाई ब्रेन में कुछ विशिष्ट न्यूरॉन्स बाहरी वातावरण के बारे में जानकारी लेते हैं, जिसका उपयोग आसन्न खतरों (एक सहज व्यवहार) से जल्दी से दूर करने के लिए किया जाता है, लेकिन सीखने के माध्यम से लंबे समय तक चलने वाले संघों का निर्माण करने के लिए भी।
प्रस्तावित तकनीक शोधकर्ताओं को उन कनेक्शनों को इंगित करने की अनुमति देगा जो प्रत्येक प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण हैं कि वे अन्य सभी कनेक्शनों को बरकरार रखते हुए शिक्षण केंद्रों के लिए synapses को हटा दें। परियोजना का उद्देश्य जेनेटिक इंजीनियरिंग का उपयोग डिजाइनर प्रोटीन का उत्पादन करना है जो जीवित जानवरों के बरकरार मस्तिष्क में आनुवंशिक रूप से परिभाषित synaptic भागीदारों के बीच प्रतिकर्षण या आकर्षण / आसंजन की मध्यस्थता करेगा। यह साबित करने के अलावा कि इस तरह के दिमागों की पुनरावृत्ति संभव है, अनुसंधान के परिणामस्वरूप अद्वितीय आनुवंशिकी वाले नए फल मक्खी के उपभेद होंगे जो तुरंत अन्य शोधकर्ताओं के साथ साझा किए जा सकते हैं। डिजाइन के द्वारा, इन उपकरणों को किसी भी पशु मॉडल में उपयोग करने के लिए आसानी से संशोधित किया जा सकता है या मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों पर लागू किया जा सकता है, मानव मस्तिष्क कैसे काम करता है, इस बारे में हमारी गहन समझ के साथ न्यूरोलॉजिकल अध्ययनों की एक पूरी नई कक्षा को सक्षम करता है।
सैम सोबर, पीएचडी, एसोसिएट प्रोफेसर, जीव विज्ञान विभाग, एमोरी विश्वविद्यालय; और मुहनाद बकीर, पीएचडी, प्रोफेसर, इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग और एसोसिएट निदेशक, इंटरकनेक्ट और पैकेजिंग सेंटर, जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी
"स्वतंत्र रूप से व्यवहार करने वाले चूहों और गीतों में मांसपेशी फाइबर से स्पाइक्स के बड़े पैमाने पर रिकॉर्डिंग के लिए लचीले इलेक्ट्रोड सरणियाँ"
कुशल व्यवहार के दौरान मस्तिष्क मांसपेशियों की गतिविधि को कैसे समन्वयित करता है, इस बारे में हमारी समझ इस तरह की गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक द्वारा सीमित की गई है - आमतौर पर, मांसपेशियों में डाले गए तार जो केवल कई व्यक्तिगत संकेतों की अभिव्यक्त गतिविधि का पता लगा सकते हैं जो तंत्रिका तंत्र मांसपेशियों को नियंत्रित करने के लिए उपयोग करता है। डीआरएस। सोबर और बकीर विकसित कर रहे हैं जो सार में एक "उच्च परिभाषा" सेंसर सरणी (कई छोटे सेंसर का एक संग्रह) है जो शोधकर्ताओं द्वारा व्यक्तिगत मांसपेशी फाइबर से बहुत सटीक विद्युत संकेतों का पता लगाने और रिकॉर्ड करने की अनुमति देकर इनमें से कई मुद्दों को हल करता है।
प्रस्तावित सेंसर में कई डिटेक्टर होते हैं जो एक मांसपेशी से इसे नुकसान पहुंचाए बिना रिकॉर्ड करते हैं। (पूर्व दृष्टिकोण तारों पर भरोसा करते हैं जो डाला जाने पर मांसपेशियों को नुकसान पहुंचा सकते हैं, विशेष रूप से ठीक मोटर कौशल में उपयोग की जाने वाली छोटी मांसपेशियां।) सरणियों को लचीली सामग्रियों से निर्मित किया जाता है जो एक मांसपेशी के आकार को फिट करते हैं और पशु की चाल के रूप में आकार बदलते हैं। इसके अलावा, क्योंकि एरे पहले के उपकरणों की तुलना में अधिक डेटा एकत्र करते हैं, उनके पास शोधकर्ता के कंप्यूटर को सिग्नल संचारित करने से पहले डेटा एकत्र करने और पैकेज करने के लिए अंतर्निहित सर्किट होते हैं।
सरणी का एक प्रोटोटाइप संस्करण पहले ही नई अंतर्दृष्टि प्रकट कर चुका है: पहले, यह माना जाता था कि तंत्रिका तंत्र मांसपेशियों को भेजे जाने वाले कुल बिजली के स्पाइक्स को नियंत्रित करके मांसपेशियों की गतिविधि को नियंत्रित करता है। लेकिन सटीक पता लगाने से पता चला कि मल्टी-स्पाइक टाइमिंग पैटर्न में मिलीसेकंड-स्तर भिन्नताएं मांसपेशियों के व्यवहार को कैसे नियंत्रित करती हैं। नए सरणियों को चूहों और गीतों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया जाएगा और हमें कई अलग-अलग कुशल व्यवहारों के तंत्रिका नियंत्रण को समझने में मदद करेगा और संभवतः मोटर नियंत्रण को प्रभावित करने वाले न्यूरोलॉजिकल विकारों में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा।
