पुरस्कार

एहुद इसाकॉफ, पीएचडी, इवान राउच अध्यक्ष, न्यूरोसाइंस विभाग, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले

डर्क Trauner, पीएच.डी. जेनिस कटलर केमिस्ट्री में अध्यक्ष और न्यू यॉर्क विश्वविद्यालय के न्यूरोसाइंस और फिजियोलॉजी के सहायक प्रोफेसर

पार्किंसंस और #8217 के मॉडल में डोपामाइन रिसेप्टर्स की फोटो-सक्रियता रोग

डोपामाइन को आम तौर पर सकारात्मक संवेदनाओं के निर्माण के लिए या नशे की लत में अपनी भूमिका के लिए जाना जाता है। लेकिन वास्तव में, डोपामाइन कई प्रकार की भूमिका निभाता है, और मस्तिष्क कोशिकाओं में पाए जाने वाले डोपामाइन रिसेप्टर्स के पांच अलग-अलग प्रकार होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में आंदोलन, सीखने, नींद और अधिक से संबंधित कई जटिल डाउनस्ट्रीम प्रभाव होते हैं। एक आंदोलन विकार होने के अलावा, पार्किंसंस रोग एक संज्ञानात्मक विकार भी है और डोपामाइन इनपुट के नुकसान से लाया जाता है।

डीआरएस। इसाकॉफ़ और ट्रूनर, पार्किंसंस रोगियों में पाए जाने वाले रिसेप्शन के नुकसान की नकल करते हुए दिमाग में डोपामाइन रिसेप्टर सक्रियण को नियंत्रित करने के नए तरीके तलाश रहे हैं। प्रयोगशाला का दृष्टिकोण एक सिंथेटिक फोटोविटैबल टीथर्ड लिगैंड (पीटीएल) का उपयोग करता है - अनिवार्य रूप से, एक डोपामाइन नकल जो एक लंगर द्वारा ली गई है, जो बदले में केवल विशिष्ट कोशिकाओं में विशिष्ट डोपामाइन रिसेप्टर्स को संलग्न करेगा। पीटीएल को मस्तिष्क में पेश किया जाता है, और ऑप्टिकल तार सीधे उन क्षेत्रों में प्रकाश दालों को पहुंचाते हैं जहां पीटीएल होते हैं, गहरे मस्तिष्क की उत्तेजना में विद्युत आवेगों को वितरित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सेटअप के समान। प्रयोगों का निरीक्षण करेंगे कि अगर जानवरों को डोपामाइन संकेतन ने खटखटाया है, लक्षित पीटीएल और प्रकाश का उपयोग करके आंदोलन नियंत्रण प्राप्त कर सकते हैं - औषधीय सुधारों के अनपेक्षित दुष्प्रभावों के बिना, तुरंत एक स्विच के फ्लिप के साथ ठीक से प्रतिक्रियाशील फ़ंक्शन।

Drs द्वारा किया गया शोध। इसाकॉफ और ट्रूनर इन पीटीएल को विकसित करने और वितरित करने की प्रक्रिया को परिपूर्ण करेंगे और संभावित रूप से उनकी प्रभावशीलता को प्रदर्शित करेंगे। यह न केवल पार्किंसंस के लिए उपचार का एक नया वर्ग हो सकता है, बल्कि संभवतः अन्य मस्तिष्क विकारों के रूप में भी हो सकता है।

मझेन खीरबेक, पीएचडी, मनोचिकित्सा के सहायक प्रोफेसर, सेंटर फॉर इंटीग्रेटिव न्यूरोसाइंस, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को

योना चैन, पीएचडी, न्यूरोलॉजी के प्रोफेसर, वेइल इंस्टीट्यूट फॉर न्यूरोसाइंसेस, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को

सिस्टम कंसॉलिडेशन के नए मायेलिन फॉर्मेशन और रिमोट मेमोरी की पुनर्प्राप्ति

मस्तिष्क शारीरिक रूप से बदल जाता है और डेटा को संग्रहीत करता है - जैसे कि आपने डेटा सहेजने के बाद एक कंप्यूटर खोला और पाया कि एक तार मोटा हो गया था या पास के सर्किट में भी विस्तारित हो गया था। यह प्रक्रिया विशेष रूप से अक्षतंतु (न्यूरॉन्स का एक हिस्सा) के आसपास माइलिन शीट्स के निर्माण में होती है, जो न्यूरोनल सर्किट के भीतर और बीच संचार की बढ़ती दक्षता में भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया है, जो कुछ यादों को याद रखने की सुविधा प्रदान कर सकता है।

समझ में नहीं आता है कि क्या ये शीट्स दूसरों की तुलना में कुछ यादों से संबंधित एक्सोन के आसपास बनती हैं। एक माउस मॉडल का उपयोग करते हुए, डॉ। खीरबेक और डॉ। चान इस प्रक्रिया की खोज कर रहे हैं, यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि क्या भयभीत अनुभवों द्वारा सक्रिय किए गए न्यूरोनल एन्सेम्बल के अक्षतंतु को अधिमानतः मेल किया जाता है - अनिवार्य रूप से, दर्दनाक यादों को याद रखना आसान बनाता है - और यह प्रक्रिया कैसे काम करती है और कर सकती है चालाकी करना। प्रारंभिक शोध में पाया गया कि डर कंडीशनिंग से कोशिकाओं में वृद्धि हुई है जो माइलिन के गठन के लिए अग्रदूत हैं, और यह प्रक्रिया डर की यादों के दीर्घकालिक समेकन में शामिल थी।

एक प्रयोग टैग करेगा कि कौन से सेल प्रासंगिक भय कंडीशनिंग के दौरान सक्रिय होते हैं और उन कोशिकाओं में मायेलिनेशन का निरीक्षण करते हैं; फिर, शोधकर्ता यह निर्धारित करने के लिए कि क्या अतिरिक्त माइलिनेशन का कारण बनता है, विभिन्न सर्किटों की विद्युत गतिविधि में फेरबदल करेंगे। अतिरिक्त प्रयोगों से पता चलता है कि जिन चूहों में नए माइलिन का गठन हुआ है, वे सामान्य माइलिन गठन के साथ चूहों की तरह ही भय प्रतिक्रियाओं का प्रदर्शन करते हैं। एक तीसरा प्रयोग लंबी अवधि में उच्च-रिज़ॉल्यूशन लाइव इमेजिंग के साथ पूरी प्रक्रिया का निरीक्षण करेगा। शोध में पोस्ट ट्रॉमैटिक स्ट्रेस डिसऑर्डर जैसी स्थितियों के लिए निहितार्थ हो सकते हैं, जहां दर्दनाक यादें और भय प्रतिक्रिया सक्रिय हो जाती है, या स्मृति विकार जहां याद परेशान होता है।

थानोस सियापा, पीएचडी, संगणना और तंत्रिका तंत्र के प्रोफेसर, डिवीजन ऑफ बायोलॉजी एंड बायोलॉजिकल इंजीनियरिंग, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी

जनरल एनेस्थीसिया के सर्किट डायनामिक्स और संज्ञानात्मक परिणाम

जबकि सामान्य एनेस्थीसिया (जीए) सर्जरी की अनुमति देकर दवा के लिए एक वरदान रहा है जो जागृत रोगियों में असंभव होगा, सटीक तरीके जीए मस्तिष्क को प्रभावित करते हैं और इसके दीर्घकालिक प्रभाव खराब समझे जाते हैं। डॉ। सियापा और उनकी टीम प्रयोगों की एक श्रृंखला में मस्तिष्क पर जीए प्रभावों के हमारे मौलिक ज्ञान का विस्तार करना चाह रही है, जो किसी दिन जीए के कार्य और अनुप्रयोग में अतिरिक्त शोध के लिए द्वार खोल रही है, जिससे मनुष्यों में इसका बेहतर उपयोग हो सके।

डॉ। सियापा का उद्देश्य संज्ञाहरण के दौरान मस्तिष्क गतिविधि की निगरानी के लिए मल्टीलेरोड रिकॉर्डिंग का उपयोग करना है, और तंत्रिका डेटा में पैटर्न का पता लगाने और लक्षण वर्णन करने के लिए मशीन सीखने के दृष्टिकोण को नियोजित करना है। टीम जीए से प्रेरण और उद्भव के दौरान और साथ ही स्थिर अवस्था के दौरान गतिविधि को रिकॉर्ड करेगी, यह निर्धारित करने के लिए कि मस्तिष्क किन राज्यों से गुजरता है। यह शोध विशेष रूप से अंतर जागरूकता को रोकने और समझने में मदद करने में उपयोगी हो सकता है, एक ऐसी स्थिति जहां रोगियों को कभी-कभी यह पता चल जाता है कि क्या हो रहा है लेकिन स्थानांतरित करने में असमर्थ है, जिससे गंभीर आघात हो सकता है।

एक अंतिम प्रयोग जीए के दीर्घकालिक संज्ञानात्मक प्रभाव को देखेगा। कई लोग संज्ञाहरण के बाद अल्पकालिक संज्ञानात्मक प्रभावों का अनुभव करते हैं, लेकिन एक छोटा प्रतिशत दीर्घकालिक या स्थायी संज्ञानात्मक हानि का सामना करता है। टीम जीए प्रशासन (चूहों में फिर से) में हेरफेर करेगी, फिर सीखने या अनुभूति में कमियों के लिए परीक्षण करेगी और इन घाटे के साथ जुड़ी मस्तिष्क गतिविधि को रिकॉर्ड करेगी।

कारमेन वेस्टरबर्ग, पीएचडी, एसोसिएट प्रोफेसर, मनोविज्ञान विभाग, टेक्सास स्टेट यूनिवर्सिटी

केन पालर, पीएचडी, मनोविज्ञान के प्रोफेसर और जेम्स पैडीला अध्यक्ष, कला और विज्ञान, मनोविज्ञान विभाग, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी में

क्या सुपीरियर स्लीप फिजियोलॉजी सुपीरियर मेमोरी फंक्शन में योगदान करती है? जवाबी कार्रवाई के लिए भूल जाते हैं

डीआरएस। वेस्टरबर्ग और पालर और उनकी टीम ने लोगों की नींद के शरीर विज्ञान का अध्ययन करके भूलने की प्रक्रिया में अंतर्दृष्टि प्राप्त करने की उम्मीद की है जो लगभग कभी नहीं भूलते हैं। ये व्यक्ति, जिनके बारे में कहा जाता है कि उन्हें "अत्यधिक श्रेष्ठ आत्मकथात्मक स्मृति" या एचएसएएम नामक स्थिति है, वे सहजता से अपने जीवन के हर दिन के मिनट के विवरण को समान स्पष्टता के साथ याद कर सकते हैं, चाहे वह 20 साल पहले पिछले सप्ताह हुआ हो। तुलनात्मक रूप से, अधिकांश मानव एचएसएएम के साथ कुछ हफ्तों के लिए विस्तार की मात्रा को याद कर सकते हैं, लेकिन इससे परे वे केवल विशेष रूप से महत्वपूर्ण क्षणों को विस्तार से याद करते हैं।

स्लीप फिजियोलॉजी को एचएसएएम और बिना उन लोगों के बीच एक संभावित अंतर के रूप में प्रस्तावित किया गया है। नींद को स्मृति समेकन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए जाना जाता है, और एचएसएएम की नींद के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि का एक विस्तृत मानव अध्ययन और नियंत्रण व्यक्ति धीमी गति से दोलन (मेमोरी समेकन से जुड़ा), नींद की धुरी (भी) के पैटर्न की तुलना और विश्लेषण करेंगे। समेकन से जुड़ा है, और एचएसएएम व्यक्तियों में उच्च स्तर पर दर्ज किया गया है) और उन तरीकों से जो वे सह होते हैं।

एक दूसरे अध्ययन में एक आसानी से उपयोग होने वाले हेडबैंड की सुविधा है जो विषयों को एक महीने की अवधि में घर पर नींद और मेमोरी डेटा दोनों को मापने की अनुमति देगा, यह निर्धारित करने के लिए कि कई रातों से बढ़ी हुई नींद शरीर क्रिया विज्ञान एक महीने में हुई घटनाओं के लिए बेहतर स्मृति में योगदान करती है। पहले। इसके अलावा, नींद के दौरान प्रस्तुत ध्वनि संकेतों के साथ प्रकृति में आत्मकथात्मक नहीं होने वाली यादों के पुनर्सक्रियन का मार्गदर्शन करके, यह अध्ययन यह प्रकट करने में मदद करेगा कि क्या एचएसएएम व्यक्तियों में बढ़ी हुई नींद शरीर विज्ञान गैर-आत्मकथात्मक यादों के लिए भी स्मृति बढ़ा सकती है। डीआरएस। वेस्टरबर्ग और पालर को उम्मीद है कि कितनी बेहतर स्मृति काम करती है, हम अल्जाइमर रोग से पीड़ित लोगों जैसे उप-इष्टतम मेमोरी फ़ंक्शन से पीड़ित लोगों में पैटर्न को उजागर करने में सक्षम हो सकते हैं, और शायद स्थितियों को समझने और उनका इलाज करने के नए तरीके ढूंढते हैं।

डेनिस कै, पीएच.डी., सीनियर प्रोफेसर, न्यूरोसाइंस विभाग, माउंट सिनाई में इकन स्कूल ऑफ मेडिसिन

मेमोरी-लिंकिंग के सर्किट मैकेनिज्म

डॉ। काई उन तरीकों का अध्ययन करते हैं, जिनमें मस्तिष्क में यादें और सीखने को रिकॉर्ड किया जाता है, इन प्रक्रियाओं पर विशेष ध्यान देने के साथ कि कैसे इन प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं। उसका शोध बताता है कि किस तरह से अनुभवों का क्रम और समय यादों को संग्रहीत, लिंक और याद रखने के तरीके को प्रभावित करता है।

उनके शोध में पोस्ट-ट्रॉमैटिक स्ट्रेस डिसऑर्डर (PTSD) के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं, एक विनाशकारी स्थिति जो 13 मिलियन अमेरिकियों के रूप में प्रभावित करती है, बुजुर्गों में बीमारी का उच्च प्रसार के साथ-लगभग 20 प्रतिशत। PTSD से पीड़ित लोग दर्दनाक यादों को फिर से अनुभव करते हैं, जो नाटकीय रूप से उनके व्यवहार और जीवन की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। अपने शोध के आधार पर, डॉ कै ने परिकल्पना की है कि नकारात्मक या दर्दनाक अनुभव समय की खिड़की का विस्तार कर सकते हैं जिस पर यादें जुड़ी हो सकती हैं। किसी व्यक्ति के मस्तिष्क में जो आघात का अनुभव करता है, उस भय को असंबंधित यादों में स्थानांतरित किया जा सकता है जो आघात घटना से पहले घंटों, या यहां तक कि दिनों में भी हुआ था।

इस सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए, डॉ। कै और उनके सहयोगियों ने चूहों में न्यूरल गतिविधि की छवि के लिए एक अद्वितीय वायरलेस मिनेस्कोप विकसित किया है। Miniscope उन चूहों के सिर से जुड़ा होता है जो अपने पिंजरों में आज़ादी से घूमते हैं जबकि वास्तविक समय में तंत्रिका गतिविधि दर्ज की जाती है। डॉ। कै का अवलोकन कर सकते हैं और रिकॉर्ड कर सकते हैं कि कौन सी न्यूरॉन्स सक्रिय हैं जब यादों को याद किया जाता है और परीक्षण किया जाता है यदि विशिष्ट न्यूरॉन्स को निष्क्रिय करने से यादों को जोड़ने पर असर पड़ता है। मिनेस्कोप तकनीक डॉ। कै को समय के साथ कई अनुभवों पर मस्तिष्क की गतिविधि को पकड़ने और विश्लेषण करने की अनुमति देती है, जो सामान्य और शिथिल स्मृति-लिंकिंग दोनों को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। डॉ। काई को उम्मीद है कि उनके शोध से पीटीएसडी जैसे विकारों के बारे में हमारी समझ में सुधार होगा और विकार के लिए नए उपचारों का विकास होगा।

जिन जिन, पीएच.डी., एसोसिएट प्रोफेसर, आणविक न्यूरोबायोलॉजी प्रयोगशाला, द सल्क इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल स्टडीज

एक्शन लर्निंग के लिए स्ट्राइटल पैच और मैट्रिक्स कंपार्टमेंट्स का विघटन

जटिल, अनुक्रमित क्रियाओं का सीखना अधिकांश मानव गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण है - बाइक की सवारी से लेकर ईमेल पासवर्ड दर्ज करने तक सब कुछ। साल्क में डॉ। जिन और उनकी टीम यह पता लगा रही है कि मस्तिष्क इन "मोटर यादों" को कैसे सीखता है, संग्रहीत करता है और याद करता है। इसके अलावा, टीम यह अध्ययन करेगी कि "मोटर यादों" से प्राप्त ज्ञान कैसे भौतिक गतिविधि में अनुवादित है, उदाहरण के लिए, प्राप्त करना मांसपेशियों को स्वचालित रूप से सटीक क्रियाओं का एक पूर्ण अनुक्रम (हाथ / अनुबंध की उंगलियां बढ़ाएं / कोहनी / मोड़ कलाई को बढ़ाएं) जब मस्तिष्क केवल एक व्यापक कार्रवाई के लिए सचेत दिशा दे रहा हो (बास्केटबॉल को शूट करें।)

डॉ। जिन का शोध बेसल गैन्ग्लिया, मस्तिष्क के एक हिस्से पर केंद्रित है, जो सीखने, प्रेरणा और निर्णय लेने से संबंधित है। विशेष रूप से, डॉ। जीन बेसल गैन्ग्लिया और पथों के स्ट्राइटल पैच और मैट्रिक्स डिब्बों की भूमिका और गतिविधि को समझना चाहता है, जिसके माध्यम से जटिल व्यवहारों के सीखने और निष्पादन के दौरान तंत्रिका गतिविधि होती है।

इस शोध का संचालन करने के लिए, डॉ। जिन चूहों के साथ काम कर रहे हैं, जो भोजन के प्रतिफल अर्जित करने के लिए लीवर पुश का एक सरल क्रम सीखेंगे। अनुक्रम का डिज़ाइन डॉ जिन जानकारी देता है कि कैसे एक क्रिया अनुक्रम शुरू किया जाता है और कैसे मस्तिष्क कार्रवाई में बदलाव का निर्देश देता है और फिर अनुक्रम को रोक देता है। पैच और मैट्रिक्स डिब्बों में तंत्रिका गतिविधि को देखने और हेरफेर करने के लिए उन्नत ऑप्टिकल तकनीकों का उपयोग किया जाएगा ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि ये विभिन्न डिब्बे और रास्ते अनुक्रमिक व्यवहारों के सीखने और निष्पादन को कैसे प्रभावित करते हैं। डॉ। जिन और उनकी टीम की परियोजना संभावित रूप से पार्किंसंस रोग, हंटिंगटन रोग और ऑब्सेसिव-कम्पल्सिव डिसऑर्डर सहित न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए इलाज या उपचार का कारण बन सकती है।

इल्या मोनोसोव, पीएच.डी.सेंट लुइस में वाशिंगटन यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के न्यूरोसाइंस के सहायक प्रोफेसर

अनिश्चितता के तहत सूचना की मांग के न्यूरोलॉजिकल तंत्र

मनुष्य और अन्य जानवरों को अक्सर यह जानने के लिए दृढ़ता से प्रेरित किया जाता है कि उनका भविष्य क्या है। हालांकि, जबकि बहुत कुछ इस बारे में जाना जाता है कि पुरस्कार व्यवहार को कैसे प्रेरित करते हैं, बहुत कम जानकारी प्राप्त करने के लिए न्यूरोनल तंत्र के बारे में जाना जाता है - भविष्य के बारे में हमारी अनिश्चितता को कम करने के लिए हमारी प्रेरणा कैसे नियंत्रित होती है, मस्तिष्क की प्रक्रियाएं क्या शामिल हैं, और यह कैसे व्यवहार को प्रभावित करता है।

भविष्य के बारे में अनिश्चितता को दूर करना या कम करना निर्णय लेने का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। डेटा एकत्र करने और उसका मूल्यांकन करने से, लोग और जानवर विकल्प बना सकते हैं जिसके परिणामस्वरूप अधिक सकारात्मक परिणाम होंगे या नकारात्मक परिणामों में कमी आएगी। नतीजतन, अनिश्चितता को कम करने में मदद करने वाली जानकारी का अपने आप में मूल्य है।

मोनोसोव लैब अनिश्चितता का सामना करने पर निर्णय लेने के न्यूरोनल तंत्र का पता लगाएगा, और विशेष रूप से, कैसे मस्तिष्क जानकारी प्राप्त करने का अनुमान लगाता है और सूचना को मूल्य प्रदान करके अनिश्चितता को कम करने के लिए हमारी ड्राइव को नियंत्रित करता है। परियोजना को उन कारकों पर भी प्रकाश डालने के लिए डिज़ाइन किया गया है (जैसे कि परिणाम की प्रकृति या अनिश्चितता की डिग्री) भविष्य के बारे में जानकारी के लिए सौंपे गए मूल्य और इस ज्ञान को प्राप्त करने के लिए कार्रवाई करने में शामिल तंत्रिका प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं। यह कार्य कई स्थितियों का इलाज करने में मददगार साबित हो सकता है जो कि असाध्य निर्णय लेने से जुड़ी होती हैं, जैसे कि जुए की लत (जहाँ विषय साक्ष्य के सामने अत्यधिक जोखिम उठाते हैं) या अत्यधिक चिंता (जहाँ विषय सबसे न्यूनतम जोखिम भी नहीं लेते हैं) )।

एलिजाबेथ भैंस, पीएच.डी., प्रोफेसर, फिजियोलॉजी और बायोफिज़िक्स विभाग, वाशिंगटन स्कूल ऑफ मेडिसिन; और चीफ, न्यूरोसाइंस डिवीजन, वाशिंगटन नेशनल प्राइमेट रिसर्च सेंटर

प्राइमेट हिप्पोकैम्पल फॉर्मेशन में स्मृति और अनुभूति का तंत्रिका गतिशीलता

डॉ। बफ़ेलो और उनकी टीम ने उन तंत्रों की जांच की जो स्मृति और अनुभूति को ड्राइव करते हैं, यह अध्ययन करके कि गैर-मानव प्राइमेट की न्यूरोनल गतिविधि में परिवर्तन कैसे सीखने और याद रखने की उनकी क्षमता के साथ सहसंबंधित है। इस परियोजना में, बफ़ेलो लैब के शोधकर्ताओं ने मकाक बंदरों को जॉयस्टिक का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित किया है क्योंकि वे एक immersive वर्चुअल गेम वातावरण के माध्यम से नेविगेट करते हैं, जबकि औसत दर्जे का लौकिक लोब में गहरी मस्तिष्क गतिविधि रिकॉर्ड और विश्लेषण की जाती है। लक्ष्य यह समझना है कि अंतरंग हिप्पोकैम्पस गठन में न्यूरॉन्स के पहनावा कैसे स्मृति गठन का समर्थन करते हैं, और क्या कृंतकों में नेटवर्क नेटवर्क के सिद्धांत प्राइमेट पर लागू होते हैं। उनके निष्कर्षों पर नई रोशनी डाली जा सकती है, क्योंकि इन संरचनाओं को नुकसान मस्तिष्क की जानकारी को संग्रहीत करने और पुनः प्राप्त करने की क्षमता से समझौता कर सकता है, जिससे अस्थायी लोब मिर्गी, अवसाद, सिज़ोफ्रेनिया और अल्जाइमर रोग द्वारा चुनौती दी गई व्यक्तियों के लिए नए उपचारों की ओर अग्रसर होता है।

मौरिसियो आर। डेलगाडो, पीएच.डी., एसोसिएट प्रोफेसर, मनोविज्ञान विभाग, रटगर्स विश्वविद्यालय

सकारात्मक भावना केंद्रित रणनीतियों के माध्यम से नकारात्मक आत्मकथात्मक यादों का विनियमन

डेलगैडो लैब फॉर सोशल एंड अफेक्टिव न्यूरोसाइंस सीखने और निर्णय लेने की प्रक्रियाओं के दौरान मानव मस्तिष्क में भावना और अनुभूति की बातचीत की पड़ताल करता है। डॉ। डेलगाडो के पिछले शोध का खुलासा करते हुए कि सकारात्मक यादों को याद करने से तंत्रिका इनाम प्रणाली और नम कोर्टिसोल प्रतिक्रिया की भर्ती हो सकती है, वह और उनकी टीम अब जांच करेगी कि क्या नकारात्मक स्मृति के सकारात्मक पहलू पर ध्यान केंद्रित करने से यह याददाश्त कैसे बदल सकती है, और यहां तक कि अगली बार यह महसूस करने के लिए कि यह याद दिलाया गया है, इसे बदल दें। ऐसा करने के लिए, शोधकर्ता अध्ययन प्रतिभागियों से नकारात्मक आत्मकथात्मक यादों के नियमन में शामिल तंत्रिका तंत्रों को चिह्नित करने के लिए व्यवहार और fMRI विश्लेषण का उपयोग करते हुए, समय के साथ एक नकारात्मक स्मृति को याद करने के लिए कहेंगे। इस तरह के निष्कर्षों से मानसिक स्वास्थ्य और मनोदशा विकार वाले लोगों के लिए जीवन की गुणवत्ता में सुधार के लिए नए उपकरण और चिकित्सीय रणनीति बन सकती है।

ब्रूस ई। हेरिंग, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, न्यूरोबायोलॉजी के अनुभाग, जैविक विज्ञान विभाग, डॉर्नसेफ कॉलेज ऑफ लेटर्स, आर्ट्स एंड साइंसेज, दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय

ऑटिज्म स्पेक्ट्रम विकार में सिनैप्टिक डिसफंक्शन को समझना

डॉ। हेरिंग और उनकी टीम ने हाल ही में आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम विकारों के विकास के लिए संभावित "गर्म स्थान" पर शून्य किया, आठ अलग-अलग आत्मकेंद्रित-संबंधित उत्परिवर्तन की खोज एक प्रोटीन के लिए जिम्मेदार TRIO जीन पर क्लस्टर की गई जो मस्तिष्क के बीच संबंध की ताकत या कमजोरी को ड्राइव करती है। कोशिकाओं। अब, हेरिंग लैब शोधकर्ता यह निर्धारित करने के लिए पशु मॉडल के रूप में इंजीनियर चूहों को तैनात करेंगे कि क्या मस्तिष्क के विकास में महत्वपूर्ण प्रारंभिक अवधि के दौरान TRIO फ़ंक्शन का व्यवधान मस्तिष्क कोशिकाओं के बीच कनेक्शन ASD के विकास में योगदान देता है। एएसडी-जोखिम जीन के लिए इस होनहार अभिसरण बिंदु के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करके, डॉ। हेरिंग के शोध में आत्मकेंद्रित अंतर्निहित आणविक तंत्रों के बारे में नए सिद्धांतों के विकास में मदद मिल सकती है, जो कि सिनैप्टिक डिसफंक्शन संज्ञानात्मक रोग में योगदान देता है पर नई रोशनी बहाता है।

डोना जे। कैलू, पीएच.डी., एनाटॉमी और न्यूरोबायोलॉजी विभाग में सहायक प्रोफेसर, मैरीलैंड विश्वविद्यालय, स्कूल ऑफ मेडिसिन

Amygdala सर्किट में ध्यान संकेत में व्यक्तिगत अंतर

डॉ। कैलू का शोध व्यसन की व्यक्तिगत भेद्यता को समझने की उनकी इच्छा से प्रेरित है, जो नशीली दवाओं के दुरुपयोग के ज्ञात नकारात्मक परिणामों की तलाश में भी ड्रग्स लेने और लेने के लिए नशेड़ी की मजबूरी में प्रकट होता है। आमतौर पर, मनुष्य अपने व्यवहार को संशोधित करते हैं जब परिणाम मान अचानक उम्मीद से बेहतर या बदतर हो जाते हैं, लेकिन जब परिस्थितियों में स्थिति खराब होती है तो व्यवहार को संशोधित करने की क्षमता व्यसनों में होती है। नशे की कमजोर फेनोटाइप को बेहतर ढंग से समझने के लिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि व्यक्ति दुरुपयोग की दवाओं के किसी भी जोखिम से पहले कैसे भिन्न होते हैं। डॉ। कैलू की प्रयोगशाला चूहों में व्यक्तिगत अंतर-ट्रैकिंग और लक्ष्य-ट्रैकिंग व्यक्तिगत अंतरों के मस्तिष्क तंत्र का अध्ययन करने के लिए पशु मॉडल का उपयोग करती है। साइन-ट्रैकर्स भोजन और दवा-संबंधी संकेतों से प्रेरित प्रेरक ड्राइव को बढ़ाते हैं, जबकि लक्ष्य-ट्रैकर्स परिणाम के वर्तमान मूल्य के आधार पर लचीली प्रतिक्रिया का मार्गदर्शन करने के लिए संकेतों का उपयोग करते हैं। डॉ। कालू व्यक्तिगत amygdala न्यूरॉन्स की वास्तविक समय की गतिविधि की जांच कर रहे हैं कि साइन-इन करते समय वे कैसे आग लगाते हैं और लक्ष्य-प्रशिक्षक ऐसे कार्य करते हैं जो इनाम के लिए उनकी अपेक्षाओं का उल्लंघन करते हैं। वह चुनिंदा रूप से न्यूरॉन्स को रोकता है ताकि नकारात्मक परिणामों के चेहरे पर cues की ओर ड्राइविंग में amygdala रास्ते की भूमिका की जांच कर सके। डॉ। कालू अपनी टीम के निष्कर्षों पर विचार करेंगे क्योंकि वे व्यक्तिगत रूप से नशे की लत की रोकथाम और रोकथाम को समझने से संबंधित हैं।

फ्रेड एच। गैग, पीएच.डी., प्रोफेसर, द साल्क इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल स्टडीज, और मैथ्यू Shtrahman, एमडी, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो

दीप इन विवो टू-फोटॉन सीए 2 + इमेजिंग का उपयोग टेम्पोरल पैटर्न सेपरेशन का अध्ययन करने के लिए

डीआरएस। गैज और शट्रमैन यह खोज कर रहे हैं कि हिप्पोकैम्पस किस तरह के अनुभवों को असतत यादों को बनाने के लिए अलग करता है, एक प्रक्रिया को पैटर्न पृथक्करण कहा जाता है। विशेष रूप से, वे जांच कर रहे हैं कि हिप्पोकैम्पस गतिशील संवेदी जानकारी को कैसे संसाधित करता है जो स्मृति गठन के दौरान समय के साथ बदलता रहता है। वे डेंटेट गाइरस पर अपने अध्ययन पर ध्यान केंद्रित करेंगे, हिप्पोकैम्पस के भीतर का क्षेत्र पैटर्न पृथक्करण के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है और स्तनधारी मस्तिष्क के भीतर केवल दो क्षेत्रों में से एक है जो पूरे जीवन में नए न्यूरॉन्स उत्पन्न करता है। इस महत्वपूर्ण मस्तिष्क समारोह को बेहतर ढंग से समझने के लिए इस गहरे मस्तिष्क क्षेत्र में नवजात न्यूरॉन्स की गतिविधि की जांच करने के लिए गैज़ और शट्रमैन दो-फोटॉन कैल्शियम इमेजिंग का उपयोग करेंगे। इन तंत्रों को समझने से महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्राप्त होगी कि हमारी सीखने की क्षमता और उम्र के साथ गिरावट को याद कैसे करें और कैसे हिप्पोकैम्पस रोग अल्जाइमर रोग और सिज़ोफ्रेनिया जैसे विकारों में महत्वपूर्ण स्मृति हानि की ओर जाता है।

गेब्रियल क्रेमन, पीएचडी, नेत्र विज्ञान और न्यूरोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर, चिल्ड्रन हॉस्पिटल बोस्टन, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल

मानव मस्तिष्क में एपिसोडिक मेमोरी फॉर्मेशन के आधार पर व्यवहारिक, शारीरिक और कम्प्यूटेशनल तंत्र

व्यक्तियों को फिल्म क्लिप दिखाने और यह निर्धारित करने से कि वे देखने से याद रखने में सक्षम हैं, डॉ। क्रेमन और उनकी टीम यह समझने का प्रयास करती है कि एपिसोडिक यादें कैसे बनाई जाती हैं। एपिसोडिक यादें "हमारे जीवन के आवश्यक ताने-बाने का निर्माण करती हैं," वह कहते हैं, एक व्यक्ति के लिए होने वाली हर चीज को शामिल करना और अंततः हम कौन हैं, इसका आधार बनाते हैं। चूंकि एपिसोडिक मेमोरी का गठन वास्तविक जीवन में ट्रैक करने के लिए बहुत जटिल है, क्रेमैन फिल्मों को प्रॉक्सी के रूप में उपयोग करता है, क्योंकि लोग पात्रों के साथ भावनात्मक जुड़ाव विकसित करते हैं जैसा कि वे वास्तविक दुनिया में करते हैं। क्रेमैन और उनकी टीम व्यवहारिक फ़िल्टरिंग तंत्रों का अध्ययन कर रहे हैं, जो कि भूलने के लिए याद करते हैं और एक कम्प्यूटेशनल मॉडल का निर्माण करते हैं जो यह अनुमान लगाता है कि फिल्म की सामग्री क्या होगी और विषयों के लिए यादगार नहीं होगी। क्रेमैन यूसीएलए में डॉ। इत्ज़ाक फ्राइड के साथ सहयोग कर रहे हैं, जिनके मिर्गी के रोगियों के साथ काम करने से एपोपोडिक मेमोरी गठन के दौरान हिप्पोकैम्पस में न्यूरोनल स्पाइकिंग गतिविधि का अध्ययन करने का अवसर मिलता है। उनका काम महत्वपूर्ण है कि स्मृति गठन को प्रभावित करने वाले संज्ञानात्मक विकारों के विनाशकारी परिणाम होते हैं जो आज तक दवाओं, व्यवहार उपचारों या अन्य दृष्टिकोणों के साथ इलाज नहीं किया जा सकता है।

बोरिस जेमेलमैन, पीएच.डी., न्यूरोसाइंस के सहायक प्रोफेसर, और डैनियल जॉनसन, पीएचडी, न्यूरोसाइंस के प्रोफेसर और सेंटर फॉर लर्निंग एंड मेमोरी के निदेशक, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय

फ्रैजाइल एक्स सिंड्रोम में प्रीफ्रंटल डिसफंक्शन

ऑस्टिन सेंटर फॉर लर्निंग एंड मेमोरी के शोधकर्ता डैनियल जॉनसन और बोरिस जेमेलमैन ने फ्रैजाइल एक्स सिंड्रोम (एफएक्सएस) में प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (पीएफसी) की भूमिका का अध्ययन करने के लिए टीम बनाई है। एफएक्सएस नामक जीन में एक उत्परिवर्तन से परिणाम होता है fmr1 और FMRP नामक प्रोटीन का नुकसान, न्यूरोनल फ़ंक्शन को बाधित करता है। एफएक्सएस बौद्धिक विकलांगता का सबसे आम विरासत में मिला रूप है और ऑटिज्म का सबसे आम मोनोजेनिक कारण है। माउस मॉडल का उपयोग करना जिसमें fmr1 जीन को हटा दिया गया है, जॉनसन लैब एक साधारण कार्यशील मेमोरी-मेमोरी व्यवहार का अध्ययन कर रहा है जिसे ट्रेस आई-ब्लिंक कंडीशनिंग कहा जाता है, जिसमें एक गैर-सन्निहित वायु कश के साथ एक दृश्य क्यू बाँधने से अग्रिम पलक बंद हो जाती है। दिलचस्प है, चूहों की कमी है fmr1 जीन और प्रोटीन FMRP इस कार्य को सीखने में असमर्थ हैं। इस परियोजना में, जांचकर्ता Zemelman द्वारा डिज़ाइन किए गए वायरस का उपयोग PFC के विशिष्ट न्यूरॉन्स में FMRP को हटाने या बदलने के लिए करेंगे, और फिर जानवरों के व्यवहार की जांच करेंगे, न्यूरोनल प्रोटीन के पूरक और चयनित PFC कोशिकाओं के फायरिंग पैटर्न। लंबे समय तक, उनका शोध एफएक्सएस के नैदानिक दृष्टिकोण और चिकित्सीय हस्तक्षेपों के लिए इष्टतम सेल लक्ष्य निर्धारित करके आत्मकेंद्रित करने का वादा करता है।

डेविड जे। फोस्टर, पीएच.डी., न्यूरोसाइंस के एसोसिएट प्रोफेसर, जॉन्स हॉपकिंस यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन

सीखने और स्मृति में हिप्पोकैम्पस स्थान-कोशिका अनुक्रम की दोहरी भूमिका

डेविड फोस्टर और उनकी टीम स्मृति के बारे में बुनियादी सवाल तलाश रही है और हिप्पोकैम्पस कैसे काम करता है क्योंकि हम भविष्य की कार्रवाइयों की योजना बनाते हैं जो हम अतीत में किए गए कार्यों पर निर्भर हैं। जबकि यह ज्ञात है कि हिप्पोकैम्पस अग्नि संकेतों में समान न्यूरॉन्स जब हम एक भौतिक स्थान से पहले मुठभेड़ करते हैं, तो यह अभी तक यह नहीं बताता है कि हिप्पोकैम्पस कोशिकाओं को स्मृति के साथ क्या करना है। फोस्टर की टीम उत्सर्जित फायरिंग पैटर्न के अनुक्रम में रुचि रखती है जब चूहों और चूहों को एक भौतिक स्थान के माध्यम से आगे बढ़ने का अनुमान होता है, प्रभाव में मानसिक समय यात्रा या हिप्पोकैम्पस की एपिसोडिक मेमोरी का मानचित्रण करता है। फोस्टर और उनकी टीम यह निर्धारित करेगी कि क्या होता है जब वे मस्तिष्क के अनुक्रम को बाधित करते हैं और अपेक्षित व्यवहार को बदलने का प्रयास करते हैं। हिप्पोकैम्पस की शिथिलता और स्मृति दुर्बलता कई मस्तिष्क रोगों और यहां तक कि सामान्य उम्र बढ़ने की एक केंद्रीय विशेषता है, जो एपिसोडिक मेमोरी के तंत्रिका आधार के बारे में हमारी समझ का विस्तार करने की आवश्यकता को रेखांकित करती है।

उली रुटिसहॉज़र, पीएच.डी., न्यूरोसर्जरी, सिडरस-सिनाई मेडिकल सेंटर के सहायक प्रोफेसर; विजिटिंग एसोसिएट (संयुक्त नियुक्ति), कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी
एडम मामेलक, एमडी, न्यूरोसर्जरी, सीडर-सिनाई मेडिकल सेंटर के प्रो

मानव स्मृति में तंत्रिका गतिविधि का हिप्पोकैम्पल थीटा लय-मध्यस्थता समन्वय

डीआरएस। रुटिसहॉसर और मामेलक की चिकित्सकों और शोधकर्ताओं की अंतःविषय टीम ने डिकोड किया कि नई यादें बनाते और उन्हें याद करते समय मानव मस्तिष्क कोशिकाएं क्या कर रही हैं। वे उन रोगियों के साथ काम करते हैं जिनके न्यूरोसर्जिकल प्रक्रियाओं के हिस्से के रूप में उनके दिमाग में प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड होते हैं। जबकि रोगियों का इलाज चल रहा है, अनुसंधान टीम स्मृति परीक्षणों का संचालन करती है और नई यादों को बनाने के लिए आवश्यक मस्तिष्क संरचना हिप्पोकैम्पस में व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की गतिविधि को रिकॉर्ड करती है। इस तकनीक का उपयोग करते हुए, टीम यह जांच कर रही है कि मस्तिष्क की लय द्वारा न्यूरोनल गतिविधि का समन्वय कैसे किया जाता है और इस तरह के समन्वय से नई यादों के निर्माण की अनुमति मिलती है। स्मृति संबंधी विकारों का एक प्रमुख कारण डेफिसिएंट न्यूरोनल समन्वय माना जाता है। इसलिए, यह अध्ययन करते हुए कि मानव मस्तिष्क नई यादें कैसे बनाते हैं और विशेष रूप से विश्लेषण करते हैं कि कैसे थीटा दोलन विभिन्न कार्यात्मक प्रकार के न्यूरॉन्स के बीच गतिविधि का समन्वय करते हैं, इससे बेहतर समझ हो सकती है कि दवा और उत्तेजना चिकित्सा कैसे स्मृति समारोह को बहाल करने में मदद कर सकती है।

दफना शोहमी, पीएच.डी., साइकोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर और जुकरमैन माइंड, ब्रेन, व्यवहार संस्थान, कोलंबिया विश्वविद्यालय

एपिसोडिक मेमोरी कैसे निर्णय लेती है: तंत्रिका तंत्र और स्मृति हानि के निहितार्थ

डॉ। शोहामी शोध कर रही हैं कि जब हम निर्णय लेते हैं तो कैसे यादों का उपयोग किया जाता है। यहां तक कि निर्णयों का सबसे सरल, जैसे कि दोपहर के भोजन के लिए क्या ऑर्डर करना है, पिछले अनुभवों के लिए स्मृति पर भरोसा करें। मस्तिष्क की प्रक्रियाओं को समझने के लिए, जिसमें स्मृति का उपयोग निर्णयों को निर्देशित करने के लिए किया जाता है, डॉ। शोहमी की टीम दो अलग-अलग दृष्टिकोणों को संयोजित करेगी। वे मस्तिष्क गतिविधि को स्कैन करने के लिए fMRI का उपयोग करेंगे जबकि स्वस्थ लोग सरल निर्णय की एक श्रृंखला बनाते हैं और निर्णय लेने की प्रक्रिया में मस्तिष्क में स्मृति क्षेत्रों के योगदान को देखेंगे। वे गंभीर स्मृति हानि वाले रोगियों के साथ स्वस्थ लोगों के बीच निर्णय लेने की तुलना भी करेंगे। डॉ। शोहामी न्यूरोबायोलॉजिस्ट, डॉ। माइकल शैडलेन के साथ सहयोग कर रहे हैं, जो अध्ययन करते हैं कि कैसे न्यूरॉन्स सरल अवधारणात्मक निर्णय लेने के लिए सबूत जमा करते हैं। उनका शोध अनुसंधान के दो अलग-अलग निकायों को एक साथ लाता है: मस्तिष्क यादों को कैसे याद करता है, और यह निर्णय लेने के लिए सबूत कैसे जमा करता है। शोध का दीर्घकालिक लक्ष्य यह है कि स्मृति हानि के रोगियों के लिए जीवन की गुणवत्ता में सुधार किया जाए, यह समझने के लिए कि स्मृति हानि रोजमर्रा के फैसलों को कैसे प्रभावित करती है और इस समस्या को दूर करने वाले हस्तक्षेपों का निर्माण करती है।

किम्बर्ले टोलियास, पीएच.डी., एसोसिएट प्रोफेसर, बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन
एंड्रियास टोलियास, पीएच.डी., एसोसिएट प्रोफेसर, बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन

एकल सिंकॉल संकल्प पर वैश्विक स्मृति निशान का अध्ययन

हमारे दिमाग में न्यूरॉन्स एक दूसरे के साथ सिनैप्टिक कनेक्शन के माध्यम से संवाद करते हैं, जो सीखने के दौरान मजबूत या कमजोर हो जाते हैं। हालांकि, मस्तिष्क में सिनैप्स के खरबों का केवल एक छोटा सा हिस्सा एक स्मृति बनाने में भाग लेता है। डॉ। किम्बर्ले टोलियास और उनके पति, डॉ। एंड्रियास टॉलियास, आणविक और सिस्टम तंत्रिका विज्ञान में अपने संबंधित विशेषज्ञता को एक साथ ला रहे हैं ताकि एकल यादों से जुड़े विशिष्ट synapses को लेबल करने का एक तरीका विकसित किया जा सके। वे इस टूल को मल्टी-कलर न्यूरोनल इंड्यूकेबल मेमोरी एंग्राम स्टैम्पिंग या MNIMES (ग्रीक में "यादें") कहते हैं। यह दृष्टिकोण उन्हें बेहतर तरीके से समझने में मदद करेगा कि स्वस्थ मस्तिष्क में यादें कैसे बनती हैं, और यह भी कि यह प्रक्रिया कैसे आत्मकेंद्रित या अल्जाइमर जैसे न्यूरोसाइकियाट्रिक रोगों में बदल जाती है। उनका शोध संभावित रूप से इन रोगों में सामान्य सिनाप्स फंक्शन और प्लास्टिसिटी को बहाल करने के लिए नए आनुवंशिक या फार्मास्युटिकल उपचार को जन्म दे सकता है। इस परियोजना को चलाने वाले टोलियास प्रयोगशालाओं के प्रमुख सदस्यों में डीआरएस शामिल हैं। जोसेफ डूमन और जैकब रीमर।

जैकलीन गॉटलीब, पीएचडी, कोलंबिया विश्वविद्यालय के न्यूरोसाइंस के एसोसिएट प्रोफेसर

जनसंख्या गतिशीलता ललाट और पार्श्विका कॉर्टेक्स में अनिश्चितता और इनाम एन्कोडिंग

गोटलिब ध्यान की प्रकृति की जांच कर रहा है, जिसमें दो मुख्य कारक हैं - इनाम और अनिश्चितता - ध्यान को संलग्न करना और कई मनोरोग जैसे कि व्यसनों, एडीएचडी, चिंता और अवसाद में फंसाया जाता है। बंदरों की दृश्य प्रणाली का उपयोग करना और एक साथ रिकॉर्ड किए गए न्यूरॉन्स की बड़ी आबादी को देखते हुए, उसकी प्रयोगशाला जांच करेगी कि अनिश्चितता और इनाम को ध्यान और आंख आंदोलन नियंत्रण में कैसे फंसाया जाता है।

माइकल ग्रीशियस, एमडी, एमपीएच, न्यूरोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय

अल्जाइमर रोग के जोखिम पर सेक्स और एपीओई के बीच बातचीत को बढ़ावा देना

अल्जाइमर के आधे से अधिक रोगियों में एपीओई 4 नामक जीन संस्करण होता है, जो पुरुषों की तुलना में महिलाओं के लिए अधिक जोखिम पैदा करता है। ग्रीकोयस मनुष्यों में APOE4 की जांच करने की योजना बनाता है, अन्य जीनों पर वेरिएंट की तलाश करता है जो APOE4 के साथ लिंग द्वारा अलग-अलग बातचीत करते हैं, और यह पूछते हैं कि क्या रजोनिवृत्ति में एस्ट्रोजन की गिरावट महिलाओं में जोखिम बढ़ा सकती है। लक्ष्य यह है कि APOE4 अल्जाइमर रोग के जोखिम को कैसे बढ़ाता है, नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करें, संभवतः नए उपचार की पहचान करने में मदद करें और शायद APOE4 स्थिति के आधार पर हार्मोन प्रतिस्थापन के लिए सिफारिशें करें।

स्टीफन मारन, पीएच.डी., मनोविज्ञान और प्रोफेसर के लिए तंत्रिका विज्ञान संस्थान, टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय

प्रीफ्रंटल-हिप्पोकैम्पल इंटरप्लेमेंटल मेमोरी रिट्रीवल

मारन मस्तिष्क की प्रणालियों और सर्किटों को समझना चाहते हैं जो यादों को संदर्भ में रखते हैं - एक प्रक्रिया जो यह परिभाषित करती है कि हमारे जीवन में क्या, कब, और कहां घटनाएं हुई हैं। स्मृति के कई विकार, अल्जाइमर रोग सहित, एक अनुभव के आसपास समृद्ध प्रासंगिक विवरणों को याद करने में असमर्थता के साथ जुड़े हुए हैं। मारन थैलेमस में न्यूरॉन्स में हेरफेर करने के लिए चूहों में अत्याधुनिक फार्माकोजेनेटिक तरीकों का उपयोग करेंगे जो प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स और हिप्पोकैम्पस को एक साथ जोड़ते हैं ताकि यह पता लगाया जा सके कि ये कनेक्शन स्मृति में कैसे योगदान करते हैं।

फिलिप वोंग, पीएच.डी., पैथोलॉजी और न्यूरोसाइंस के प्रोफेसर, और लियाम चेन, एमडी, पीएच.डी., पैथोलॉजी के सहायक प्रोफेसर, जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय

टीडीपी -43 पशु-संबंधी फ्रंटोटेम्पोरल डिमेंशिया में एक नए चिकित्सीय लक्ष्य की विशेषता और मान्यता

फ्रंटोटेम्परल डिमेंशिया (एफटीडी), जो ललाट और टेम्पोरल लोब के न्यूरोडेनेरेशन से उत्पन्न जटिल विकारों का एक समूह है, 65 साल से कम उम्र के लोगों को प्रभावित करने वाले मनोभ्रंश का एक प्रमुख रूप है। इन बीमारियों के इलाज की क्षमता में अंतर को भरने के लिए वोंग और चेन आशा करते हैं। वे एक विशेष प्रोटीन, टीडीपी -43 के कार्य के नुकसान की परिकल्पना करते हैं। TDP-43 संभावित आणविक लक्ष्यों की एक विस्तृत विविधता को विनियमित कर सकता है जो कि FTD में मेमोरी लॉस और संज्ञानात्मक गिरावट में प्रासंगिक हैं। उनकी प्रयोगशाला फल मक्खियों में दवा की जांच करेगी ताकि दवा के विकास के संभावित लक्ष्यों की खोज की जा सके।

निकोल कैलाकोस, एमडी, पीएचडी, न्यूरोलॉजी और न्यूरोबायोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर, और हेनरी यिन, पीएचडी, मनोविज्ञान और तंत्रिका विज्ञान, ड्यूक विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर

अच्छी आदत से बुरी तक: आदत सीखने और मजबूरी के बीच संबंधों की जांच करना

कैलाकोस और यिन खोज कर रहे हैं कि कैसे बेसल गैन्ग्लिया में विभिन्न प्रकार के सेल के बीच फायरिंग गतिविधि का पैटर्न सीखने के साथ बदलता है। यद्यपि सीखने की प्रक्रिया के दौरान मस्तिष्क में सिनैप्टिक कनेक्शन पर क्या होता है, इसके बारे में बहुत कुछ जाना जाता है, लेकिन बहुत कम लोगों को इस बात के बारे में पता है कि ये परिवर्तन किसी दिए गए सर्किट में न्यूरॉन्स की आबादी के बीच न्यूरोनल फायरिंग को कैसे प्रभावित करते हैं। शोधकर्ताओं ने इस स्तर पर सीखने की जांच करने के लिए एक दृष्टिकोण विकसित किया है और इसे यह जांचने के लिए लागू किया जाएगा कि कैसे स्ट्रैटम में तंत्रिका गतिविधि में बदलाव होता है क्योंकि आदतें सीखी जाती हैं और क्या सामान्य आदत सीखने की प्रक्रिया का ह्रास अनिवार्य व्यवहार की ओर जाता है। इस कार्य में हमारी समझ को बेहतर बनाने की क्षमता है कि कैसे सीखने की आदत स्ट्रेटम में एन्कोडेड है और कैसे प्रक्रिया जुनूनी बाध्यकारी विकार (ओसीडी) और संबंधित विकारों में बाधित हो सकती है।

एडवर्ड चांग, एमडी, न्यूरोलॉजिकल सर्जरी और फिजियोलॉजी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को के एसोसिएट प्रोफेसर

हम कैसे शब्द सीखते हैं: मौखिक स्मृति के न्यूरोफिज़ियोलॉजी

बचपन और वयस्कता में, हम बड़े पैमाने पर शब्दसंग्रह का निर्माण और रखरखाव करते हैं, लेकिन हम वास्तव में यह नहीं जानते कि कैसे। क्योंकि भाषा मनुष्यों के लिए अद्वितीय है, चांग लोगों में शब्द सीखने के तंत्र का अध्ययन करने की योजना बना रहा है - विशेष रूप से, ऐसे मरीज जो तंत्रिका संबंधी प्रक्रियाओं से गुजर रहे हैं और उनके मस्तिष्क में नैदानिक संकेत जैसे कि मिर्गी स्थानीयकरण के लिए प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड हैं। वह सीखने के शब्दों में मस्तिष्क नेटवर्क कैसे समन्वित होता है, इसके बारे में महत्वपूर्ण नए ज्ञान प्राप्त करने की उम्मीद करता है। क्योंकि शब्द-खोज की कठिनाइयों उम्र बढ़ने और कई न्यूरोलॉजिकल स्थितियों से संबंधित एक सामान्य लक्षण हैं, जैसे अल्जाइमर रोग, स्ट्रोक और वाचाघात, नए उपचार जो इन स्थितियों में मस्तिष्क समारोह को संरक्षित या बढ़ा सकते हैं, यह समझने पर निर्भर करेगा कि शब्द कैसे सीखे जाते हैं।

एडम केपेक्स, पीएच.डी., एसोसिएट प्रोफेसर, कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाला

नाभिक बेसलिस से सेल-टाइप विशिष्ट संज्ञानात्मक प्रसारण संकेत

Kepecs की प्रयोगशाला न्यूक्लियस बेसलिस (NB) का अध्ययन कर रही है, जो कि एक महत्वपूर्ण रूप से महत्वपूर्ण लेकिन खराब समझी जाने वाली न्यूरोमॉड्यूलेटरी प्रणाली है, जिसका अध: पतन अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस डिमेंशिया और सामान्य उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट वाले रोगियों में संज्ञानात्मक कार्यों की गिरावट को दर्शाता है। इस बात के सबूत हैं कि एनबी की सीखने और ध्यान में भूमिकाएँ हैं लेकिन यह ज्ञात नहीं है कि यह प्रणाली कॉर्टेक्स को क्या संकेत देती है। इसके बारे में मौलिक ज्ञान प्राप्त करने के लिए, केपेक्स चूहों के व्यवहार में पहचाने जाने वाले कोलीनर्जिक एनबी न्यूरॉन्स को रिकॉर्ड करेंगे। अनुसंधान, जो व्यवहार इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी, मात्रात्मक साइकोफिजिक्स और ऑप्टोजेनेटिक तकनीकों को जोड़ता है, यह निर्धारित करेगा कि विशिष्ट न्यूरॉन्स संकेत क्या और कब, और क्या उनके पास सीखने और ध्यान देने के लिए उपयुक्त संकेत हैं। इन न्यूरॉन्स में फायरिंग पैटर्न का ज्ञान संज्ञानात्मक रोगों के लिए चिकित्सीय उपचार के विकास के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करेगा।

जॉन विक्सटेड, पीएचडी, मनोविज्ञान के प्रतिष्ठित प्रोफ़ेसर, और लैरी स्क्वॉयर, पीएच.डी., मनोचिकित्सा, तंत्रिका विज्ञान और मनोविज्ञान, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के प्रोफेसर

मानव हिप्पोकैम्पस के एकल न्यूरॉन्स में एपिसोडिक और सिमेंटिक मेमोरी का प्रतिनिधित्व

जांचकर्ता यह पता लगा रहे हैं कि क्या मानव हिप्पोकैम्पस के विभिन्न उप-भागों में व्यक्तिगत न्यूरॉन्स यादों को कूटबद्ध करते हैं। मस्तिष्क की यादों को कैसे स्टोर किया जाता है इसका सवाल अन्य पद्धतियों का उपयोग करके जांच किया गया है, लेकिन सभी की सीमाएं हैं। इस शोध के लिए, Wixted and Squire Barrow Neurological Institute में डॉ। पीटर स्टेनमेट्ज़ के साथ मिलकर मरीजों को चित्रों और / या शब्दों की एक श्रृंखला याद करने के लिए कह रहे हैं। वैज्ञानिक हिप्पोकैम्पस के विभिन्न क्षेत्रों में एकल न्यूरॉन गतिविधि को मापेंगे क्योंकि रोगी बाद में उन वस्तुओं को याद करते हैं। दीर्घकालिक लक्ष्य, उम्र बढ़ने से जुड़ी स्मृति हानि को कम करने और हिप्पोकैम्पस में न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों की प्रगति को धीमा करने के लिए डिज़ाइन किए गए नैदानिक हस्तक्षेपों के विकास के लिए एक नींव तैयार करना है जो याद रखने की क्षमता को गहराई से प्रभावित करते हैं।

एलिसन बर्थ, पीएच.डी., करनेगी मेलों विश्वविद्याल

नव-प्रसूति में अनुभव-निर्भर प्लास्टिसिटी का सेल-विशिष्ट कब्जा

एक माउस मॉडल का उपयोग करना जो नियोकोर्टिकल सर्किट के लक्षित इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग की अनुमति देता है, बर्थ विशिष्ट कोशिकाओं की पहचान करने के लिए काम करेगा जो इन कोशिकाओं के लिए सिनैप्टिक इनपुट को देखता है, और विवो में कोशिकाओं के एक निश्चित सबसेट में बदलाव को चलाने की कोशिश भी करता है। केंद्रीय प्रश्न यह है कि कोशिकाओं के बीच कोशिकाओं और कनेक्शन को बदलने का अनुभव कैसे होता है, और इस प्रक्रिया के बारे में सीखने और स्मृति के लिए कितना महत्वपूर्ण है।

चार्ल्स ग्रे, पीएच.डी., मोंटाना स्टेट यूनिवर्सिटी

वितरित प्रसंस्करण अंतर्निहित अनुभूति

ग्रे की प्रयोगशाला ने सिर्फ एक उपकरण विकसित किया है जो कई स्थानों से बहुत उच्च अस्थायी और स्थानिक संकल्प पर रीसस बंदरों में तंत्रिका गतिविधि को माप सकता है। पुरस्कार की अवधि के दौरान, ग्रे मस्तिष्क के बड़े क्षेत्रों से तंत्रिका गतिविधि को मापने की योजना बनाते हैं कि जब मस्तिष्क अल्पकालिक स्मृति में कुछ धारण कर रहा होता है, तो कैसे और कहाँ जानकारी को इनकोड किया जाता है।

जेफ्री केर्चनर, एमडी, पीएचडी, तथा एंथोनी वैगनर, पीएच.डी., स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय

हिप्पोकैम्पस संरचना और संज्ञानात्मक हानि में कार्य करता है

केरचनर ने दो उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) तकनीकों का उपयोग करने की योजना बनाई है, ताकि हिप्पोकैम्पस के परस्पर जुड़े उपग्रहों का अध्ययन करके देखा जा सके कि वे अल्जाइमर रोग में कैसे प्रभावित होते हैं। वह एक तकनीक के साथ हिप्पोकैम्पस की शारीरिक संरचना का अध्ययन करेगा और वैगनर के साथ मिलकर, अन्य तकनीकों का उपयोग करेगा कि वे अध्ययन के दौरान कैसे हिप्पोकैम्पस तंत्रिका कोशिकाओं के समूहों को स्मृति अभ्यास के दौरान आग लगाते हैं।

अत्तिला लॉसोनसी, एमडी, पीएचडी, कोलम्बिया विश्वविद्यालय

स्किज़ोफ्रेनिया में संज्ञानात्मक स्मृति की कमी के कारण हिप्पोकैम्पस माइक्रोक्रिसिट डिसफंक्शंस का विघटन

लॉसोनसी का उद्देश्य स्वस्थ और रोगग्रस्त दिमाग में स्मृति प्रक्रियाओं की समझ को आगे बढ़ाना है ताकि इन मेमोरी डेफिसिट को रोकने और इलाज के लिए महत्वपूर्ण लक्ष्यों की पहचान की जा सके। माउस मॉडल का उपयोग करते हुए, वह स्मृति व्यवहार के दौरान कृंतक हिप्पोकैम्पस में तंत्रिका सर्किटों का निरीक्षण और हेरफेर करने के लिए विवो फंक्शनल इमेजिंग में अत्याधुनिक उपयोग करने की योजना बना रहा है, जिससे यह पता चलता है कि ये न्यूरॉन्स सामान्य सीखने में कैसे कार्य करते हैं और सिज़ोफ्रेनिया में कैसे बदल जाते हैं।

बेन बर्रेस, एमडी, पीएचडी, न्यूरोबायोलॉजी, स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के प्रोफेसर

क्या एस्ट्रोसाइट्स सिनैप्टिक टर्नओवर को नियंत्रित करते हैं? अल्जाइमर रोग के कारण और इसे रोकने के लिए कैसे के लिए एक नया मॉडल

जैसा कि हमारे शरीर की उम्र है, यह संभावना है कि मस्तिष्क में बढ़ती उम्र के सिनाप्स को हटाने के लिए कुछ तंत्र की आवश्यकता होती है ताकि उन्हें नए लोगों के साथ बदल दिया जा सके। बैरेस इस बात की जांच कर रहा है कि क्या एस्ट्रोसाइट्स यह भूमिका निभाते हैं और यदि ऐसा है, तो क्या होता है यदि उनका काम बिगड़ा हुआ है। कार्य में अल्जाइमर रोग की समझ और उपचार में सुधार करने की क्षमता है।

वेन-बिआओ गण, पीएच.डी., फिजियोलॉजी और न्यूरोसाइंस के एसोसिएट प्रोफेसर, न्यूयॉर्क यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन

लर्निंग और मेमोरी डिसऑर्डर में माइक्रोग्लियल फंक्शन

गण इस बात की जांच कर रहे हैं कि क्या माइक्रोग्लिया सीखने और स्मृति निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। एक नई ट्रांसजेनिक माउस लाइन का उपयोग करते हुए उन्होंने विकसित किया, वह जांच करेगा कि माइक्रोग्लिया को कैसे नष्ट किया जाए या उन्हें निष्क्रिय करने से तंत्रिका सर्किट प्रभावित होते हैं। अध्ययन आत्मकेंद्रित, मानसिक मंदता और अल्जाइमर रोग जैसे मस्तिष्क विकारों की समझ और उपचार के लिए अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा।

एलिजाबेथ केंसिंगर, पीएच.डी., बोस्टन कॉलेज के मनोविज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर

टेम्पोरल डायनेमिक्स में बदलाव और एडल्ट लाइफस्पेस के इमोशनल मेमोरी नेटवर्क्स की कनेक्टिविटी

केंसिंगर स्मृति पर भावनाओं के प्रभाव का अध्ययन कर रहा है। उनका शोध 18-80 वर्ष की आयु के वयस्कों की स्मृति और तंत्रिका गतिविधि का आकलन करने के लिए एक जीवन परिप्रेक्ष्य लेता है। वह जांच करेगी कि भावनात्मक जानकारी कैसे प्राप्त की जाती है, जिसमें स्मृति पुनर्प्राप्ति के स्थानिक और लौकिक दोनों आयाम शामिल हैं। अनुसंधान में उम्र से जुड़े स्मृति परिवर्तनों के साथ-साथ अवसाद और अभिघातजन्य तनाव सिंड्रोम जैसे विकारों को समझने की क्षमता है।

ब्रायन विल्टजेन, पीएच.डी., वर्जीनिया विश्वविद्यालय के मनोविज्ञान के सहायक प्रोफेसर

समेकन के दौरान नियोकोर्टिकल मेमोरी नेटवर्क का पुनर्सक्रियन

नई यादें हिप्पोकैम्पस द्वारा एन्कोड की जाती हैं और समय के साथ नियोकोर्टेक्स के क्षेत्रों में स्थायी रूप से संग्रहीत होती हैं। Wiltgen जैविक तंत्र की खोज कर रहा है जो हिप्पोकैम्पस और नियोकोर्टेक्स में मेमोरी सर्किट की गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए नई तकनीकों का उपयोग करते हुए इस भंडारण प्रक्रिया को पूरा करता है। कार्य में अल्जाइमर और स्मृति को प्रभावित करने वाले अन्य रोगों के उपचार के निहितार्थ हैं।

क्रिस्टीना अल्बर्टिनी, पीएचडी, माउंट सिनाई स्कूल ऑफ मेडिसिन के न्यूरोसाइंस के प्रोफेसर

मेमोरी और संज्ञानात्मक विकारों में एस्ट्रोसाइट्स की भूमिका

अल्बर्टी स्मृति गठन में न्यूरॉन्स और एस्ट्रोसाइट्स के बीच बातचीत पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। वह इस परिकल्पना का पता लगाएगी कि इस बातचीत में दोष संज्ञानात्मक हानि का कारण बन सकता है और उम्र बढ़ने और न्यूरोडीजेनेरेशन से संबंधित संज्ञानात्मक क्षय के लिए संभावित नए उपचारों को देख सकता है।

अनीस ठेकेदार, पीएच.डी., फिजियोलॉजी के सहायक प्रोफेसर, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन

एक्टिवेटिंग ग्रुप I mGluRs को फियर मेमोरी को दबाने के लिए

MGluR5 नामक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स की कमी के कारण चूहे भयभीत यादों को नहीं बुझा सकते हैं। ठेकेदार ने इन रिसेप्टर्स की भूमिका का अध्ययन करने के लिए, उपयुक्त परिस्थितियों से डरने और अनुचित भय को दबाने के लिए सीखने में शामिल मस्तिष्क सर्किटों की मैपिंग की। वह यह भी देखेगा कि क्या नई दवाएं सीखने की प्रक्रिया को तेज कर सकती हैं ताकि अत्यधिक भय न हो। इसी तरह की दवाएं मानव चिंता विकारों के इलाज में उपयोगी हो सकती हैं।

लॉरेन फ्रैंक, पीएच.डी., फिजियोलॉजी के सहायक प्रोफेसर, और मैरी डेलमैन, पीएच.डी., प्रोफेसर एमेरिटा ऑफ फिजियोलॉजी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को

एक सर्किट स्तर तनाव और संबंधित स्मृति विकारों को समझने और इलाज के लिए दृष्टिकोण

फ्रैंक और डलमैन यह जांच कर रहे हैं कि मस्तिष्क गतिविधि में छोटे परिवर्तन सीखने और स्मृति पर तनाव के लंबे समय तक चलने वाले प्रभावों को कम करने में मदद कर सकते हैं या नहीं। यदि उनकी परिकल्पना जो तनाव को यादों की पुनरावृत्ति को बढ़ाती है तो मामला साबित होता है, थेरेपी को तनावपूर्ण घटनाओं के लंबे समय तक चलने वाले प्रभाव को कम करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। शोध में पोस्ट-ट्रॉमेटिक स्ट्रेस डिसऑर्डर के लिए विशेष रूप से निहितार्थ हैं।

माइकल मूक, पीएचडी, प्रोफेसर और डैनियल जॉनसन, पीएचडी, प्रोफेसर और निदेशक, सेंटर फॉर लर्निंग एंड मेमोरी, टेक्सास विश्वविद्यालय ऑस्टिन

कार्यशील मेमोरी के Cortical लगातार गतिविधि तंत्र

मूक और जॉन्सटन जीवित न्यूरॉन और शक्तिशाली न्यूरॉन रिकॉर्डिंग विधियों का उपयोग करते हुए मस्तिष्क जानवरों और मस्तिष्क स्लाइस प्रयोगों दोनों में सिस्टम और सेलुलर दृष्टिकोण का उपयोग करेंगे। क्योंकि काम करने की स्मृति कई संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं में योगदान देती है, इसके तंत्र को समझने से अल्जाइमर रोग और एडीएचडी सहित कई विकारों के निदान और उपचार में सुधार हो सकता है।