2021년 12월 13일
McKnight Endowment Fund for Neuroscience는 2022년 뇌 장애 신경생물학상을 받을 4개의 프로젝트를 선택했습니다. 2022년에서 2025년 사이에 각 프로젝트에 $300,000를 수여하는 뇌 질환 생물학 연구를 위해 3년 동안 총 $120만 상이 수여됩니다.
NBD (Neurobiology of Brain Disorders)상은 신경 및 정신 질환을 연구하는 미국 과학자들의 혁신적인 연구를 지원합니다. 이상은 뇌와 신경계에 대한 실험실 발견을 인간의 건강을 개선하기위한 진단 및 치료법으로 전환하기 위해 기본 및 임상 신경 과학 간의 협력을 장려합니다.
신경과 교수이자 뇌 장애 신경생물학의 수상 위원회 의장인 Ming Guo 박사는 "국내 최고의 신경과학자 중 일부를 선택하고 그들의 선구적인 연구를 지원할 기회를 갖게 되어 매우 기쁩니다."라고 말했습니다. & UCLA David Geffen 의과대학 약리학 및 UCLA 노화센터 소장. “올해의 수상자들은 수백만 명의 환자에게 영향을 미치는 질병과 상태에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 그들의 연구는 호흡 문제와 뇌 회로, 약물 중독, 거식증의 기저에 깔린 장-뇌 상호 작용, 쾌락적인 섭식 행동과 비만에 중점을 둡니다. 질병의 신경생물학을 이해함으로써 우리는 이러한 뇌 장애를 예방하고 치료하는 새로운 방법의 문을 열었습니다.”
상은 1953년 McKnight Foundation을 설립하고 뇌 질환 연구를 지원하고자 했던 William L. McKnight의 관심에서 영감을 받았습니다. 그의 딸인 버지니아 맥나이트 빙거(Virginia McKnight Binger)와 맥나이트 재단(McKnight Foundation) 이사회는 1977년 그를 기리기 위해 맥나이트 신경과학 프로그램을 설립했습니다.
매년 여러 상이 수여됩니다. 올해의 4명의 수상자는 다음과 같습니다.
- 리사 뷰틀러, MD, Ph.D., 일리노이주 시카고 노스웨스턴 대학교 Feinberg 의과대학 내분비학 조교수
거식증의 기저에 있는 장-뇌 역학 분석: Beutler 박사는 염증 매개 거식증에 영향을 받는 장-뇌 신경 회로를 문서화하고, 이러한 회로의 붕괴를 일으키는 원인을 식별하고, 상태를 극복하는 데 도움이 될 수 있는 신경 기질을 발견하려고 합니다. - 제레미 데이 박사, 버밍엄 앨라배마 대학교 Heersink 의과대학 신경생물학과 부교수; 그리고 Ian Maze, Ph.D., 교수 – 신경과학 및 약리과학부, 이사 – 신경 후성유전체 공학 센터, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York City
약물 활성화 앙상블의 표적 조작을 위한 단일 세포 후성유전체학 활용: Drs. Day와 Maze는 중독의 후성 유전적 토대를 연구하고 약물 노출에 의해 납치된 신경 앙상블을 식별하여 개인이 재발하도록 하고 있습니다. - 스테판 라멜, Ph.D., University of California – Berkeley 신경생물학 부교수
쾌락 섭식 행동과 비만의 뉴로텐신 매개 조절: Lammel 박사의 연구는 칼로리 밀도가 높은 음식과 그 조절이 있는 상태에서 과도한 섭식 행동과 관련된 신경 과정과 뇌 영역에 중점을 둡니다. - 린제이 슈워츠, Ph.D., 발달 신경생물학 조교수, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, TN
호흡과 인지 상태를 연결하는 뇌 회로 식별: Schwarz 박사는 생리적 및 인지적 신호에 의해 선택적으로 활성화되는 호흡 관련 뉴런을 식별하고 이들이 연결하는 뇌 영역을 매핑하는 것을 목표로 합니다.
올해는 106개의 의향서가 접수되어 경쟁이 매우 치열합니다. 저명한 과학자들로 구성된 위원회가 서신을 검토하고 일부 연구자를 초대하여 전체 제안서를 제출하도록 합니다. Guo 박사 외에도 위원회에는 샌디에고 캘리포니아 대학교의 Sue Ackerman 박사; Susanne Ahmari, MD, Ph.D., University of Pittsburgh School of Medicine; Robert Edwards, MD, 캘리포니아 대학교 샌프란시스코; Andre' Fenton, Ph.D., New York University; Tom Lloyd, MD, Ph.D., Johns Hopkins 의과대학; 미네소타 대학의 해리 오르(Harry Orr) 박사.
2023년 어워드 업데이트: 뇌 장애 신경생물학 상의 제출 및 선정 일정이 변경됩니다. 2023년 어워드에 대한 의향서 마감일은 2022년 중반에 발표될 예정입니다.
신경 과학을위한 McKnight 기금 기금 소개
신경 과학을위한 McKnight 기부 기금 (McKnight Endowment Fund for Neuroscience)은 미네소타 주 미니애폴리스의 맥나잇 재단 (McKnight Foundation)이 전적으로 기금을 조성하고 전국 각지에서 저명한 신경 과학자를 파견 한 독립적 인 조직입니다. McKnight 재단은 1977 년부터 신경 과학 연구를 지원해 왔습니다. 재단은 3M Company의 초기 지도자 중 한 명인 William L. McKnight (1887-1978)의 의도 중 하나를 수행하기 위해 1986 년 기증 기금을 설립했습니다.
인다 우먼트 기금은 매년 세 가지 유형의 상을 수여합니다. Neurobiology of Brain Disorders Awards에 더해, 그들은 뇌 연구를 발전시키기위한 기술 발명을 개발하기위한 종자 자금을 제공하는 신경 과학상의 McKnight 기술 혁신 상입니다. 그리고 McKnight Scholar Awards는 연구 경력의 초기 단계에서 신경 과학자를 지원합니다.
약력
리사 뷰틀러, MD, Ph.D., 일리노이주 시카고 노스웨스턴 대학교 Feinberg 의과대학 내분비학 조교수
거식증의 기저에 깔린 장-뇌 역학 분석
먹이를 주는 것은 동물의 생존의 핵심이므로 장과 뇌가 적절한 음식 섭취와 안정적인 체중을 조정하기 위해 지속적으로 소통하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 염증이 있는 경우 이 시스템이 무너질 수 있습니다. 염증 관련 식욕부진(신경성 식욕부진증과 혼동하지 말 것)의 특징 중 하나는 식욕 감소이며, 이는 영양실조를 유발할 만큼 심각할 수 있습니다. IV 전달 영양 및 장 영양 튜브를 포함한 현재의 치료법은 삶의 질을 저하시키고 상당한 부수적 결과를 초래할 수 있습니다.
Beutler 박사는 고급 신경 관찰 및 조작 기술을 사용하여 염증 관련 식욕 부진과 관련된 기본 메커니즘을 분석하는 것을 목표로 합니다. Beutler의 팀은 칼슘 영상을 사용하여 개별 사이토카인(염증 동안 방출되는 신호)이 섭식 관련 뉴런의 특정 그룹에 미치는 영향을 밝힐 것입니다. 그녀의 그룹은 또한 심각한 염증으로 인한 부적절한 '먹지 마세요' 신호를 무시하기 위해 최첨단 유전 도구를 사용할 것입니다. 마지막으로 그녀는 염증성 질환의 특정 모델이 영양소 섭취에 대한 신경 반응을 어떻게 변화시키는지 연구할 것입니다.
Beutler의 연구는 살아있는 유기체에서 이러한 세부 수준에서 이러한 특정 과정을 연구하는 최초의 연구입니다. 사이토카인 방출의 정확한 신경학적 표적을 식별하고 이것이 식욕을 조절하는 방법을 해독함으로써 Beutler는 염증성 질환과 관련된 영양실조에 대한 치료 표적을 식별하기를 희망합니다. 더욱이 그녀의 연구실은 염증 매개 식욕 부진 치료뿐만 아니라 미래의 섭식 및 신진 대사 연구에 대한 주요 의미를 가질 수 있는 장-뇌-면역 신호 전달의 로드맵을 만드는 것을 목표로 합니다.
제레미 데이 박사, 버밍엄 앨라배마 대학교 Heersink 의과대학 신경생물학과 부교수; 그리고 Ian Maze, Ph.D., 교수 – 신경과학 및 약리과학부, 이사 – 신경 후성유전체 공학 센터, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York City
약물 활성화 앙상블의 표적 조작을 위한 단일 세포 후성유전체학 활용
마약 중독은 개인과 사회 전체에 심각한 문제입니다. 중독을 이해하고 치료하는 것에 대한 상당한 연구가 있었지만 치료받은 사람들 중 60%는 재발을 겪을 것입니다. 사실, 마약에 대한 갈망은 실제로 시간이 지남에 따라 증가할 수 있으며, 더 이상 마약에 노출되지 않아도 중독된 사람들에게서 잠복기입니다. 데이 박사와 메이즈 박사는 중독을 새로운 차원에서 연구하는 것을 목표로 하고 있습니다. 약물 사용이 단일 세포 수준에서 특정 세포에 미치는 후성 유전적 영향과 이것이 어떻게 대상을 재발에 취약하게 만들 수 있는지를 드릴다운하는 것입니다.
예비 연구에 따르면 시간이 지남에 따라 약물에 노출되면 유전자가 발현되는 방식이 변경됩니다. 본질적으로, 약물은 "인핸서"로 알려진 유전적 조절 요소를 가로챌 수 있으며, 활성화되면 특정 유전자가 뇌 세포에서 발현되어 피험자가 이러한 약물을 찾도록 동기를 부여합니다. Day와 Maze는 잘 이해되고 연구된 각성제인 코카인에 의해 활성화되는(또는 침묵하지 않는) 세포 유형별 방식으로 이러한 인핸서를 식별한 다음 바이러스 벡터를 생성하여 세포에 삽입하는 프로젝트를 설계했습니다. 그 침묵의 인핸서의 존재. 이 전략을 사용하여 바이러스 벡터는 코카인의 영향을 받는 세포 앙상블에서만 화물을 표현하고 연구자가 영향을 받은 세포를 광유전학적 또는 화학유전학적으로 활성화 또는 비활성화할 수 있습니다.
이를 통해 Day와 Maze는 앙상블을 교란하여 자발적인 코카인 자가 투여 설치류 모델에서 약물 추구 행동에 미치는 영향을 조사할 것입니다. 그들의 연구는 초기 연구의 초점이었던 세포 또는 세포 유형의 전체 집단이 아니라 개별 세포와 세포의 작은 그룹을 표적으로 하는 능력의 최근 발전에 기초합니다. 이제 특정 세포가 하는 역할에 초점을 맞출 수 있게 되었기 때문에 더 크고 덜 표적화된 뇌 세포 집단을 조작하는 부정적인 부작용 없이 중독과 재발의 유전적 뿌리를 다루는 더 나은 치료법이 개발될 수 있기를 바랍니다.
스테판 라멜, Ph.D., University of California – Berkeley 신경생물학 부교수
쾌락 섭식 행동과 비만의 뉴로텐신 매개 조절
두뇌는 음식을 찾고 소비하는 데 집착합니다. 칼로리가 높은 음식(야생에서는 보기 드문)이 발견되면 동물은 본능적으로 그것을 빠르게 소비합니다. 칼로리 밀도가 높은 음식에 쉽게 접근할 수 있는 인간의 경우 본능은 때때로 과식, 비만 및 관련 건강 문제로 이어집니다. 그러나 연구에 따르면 어떤 경우에는 고칼로리 음식을 섭취하려는 욕구가 그러한 음식을 항상 구할 수 있을 때 감소할 수 있습니다. Lammel 박사는 이러한 섭식 행동과 그 조절과 관련된 신경 과정과 뇌 영역을 확인하려고 합니다.
수년에 걸친 연구는 뇌의 고대의 깊은 부분인 시상하부에 음식을 공급하는 것과 관련이 있습니다. 그러나 증거는 또한 뇌의 보상 및 쾌락 중추의 역할을 지적합니다. Lammel의 예비 연구는 측좌측 핵(NAcLat)에서 복부 피개 영역(VTA)으로의 연결이 쾌락주의적 섭식의 중심임을 발견했습니다. 이 연결을 활성화하면 광유전학적으로 칼로리가 풍부한 음식의 섭식 증가로 이어지지만 일반 음식은 아닙니다. 다른 연구에서는 아미노산 뉴로텐신(NTS)이 다른 역할 외에도 섭식 조절에 관여하는 것으로 확인되었습니다.
Lammel의 연구는 NAcLat에 표현된 NTS의 역할뿐만 아니라 동물이 쾌락주의적으로 먹도록 이끄는 뇌의 다양한 부분의 역할과 회로를 매핑하려고 합니다. 피험자들은 정상 식이 또는 칼로리가 풍부한 젤리 식이를 제공받고 NAcLat에서 VTA로의 경로에 대한 활동이 기록되고 섭식 행동에 매핑됩니다. 그는 또한 쾌락주의적 음식에 장기간 노출되면 시간이 지남에 따라 변화를 추적할 것입니다. 추가 연구는 세포에서 NTS 존재의 변화와 다양한 양의 NTS 존재가 세포 기능에 어떻게 영향을 미치는지 살펴볼 것입니다. 섭식과 비만과 관련된 경로와 분자 역학을 이해함으로써 이 연구는 비만 관리에 도움이 되는 미래의 노력에 기여할 수 있습니다.
린제이 슈워츠, Ph.D., 발달 신경생물학 조교수, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, TN
호흡과 인지 상태를 연결하는 뇌 회로 식별
동물의 호흡은 자동이지만 심장 박동, 소화 등의 다른 필수 기능과 달리 동물은 의식적으로 호흡을 조절할 수 있습니다. 호흡은 또한 양방향 방식으로 감정적 및 정신적 상태와 연결되어 있습니다. 감정적 유발 요인은 호흡의 변화를 일으킬 수 있지만 의식적으로 변화하는 호흡도 마음의 상태에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 그녀의 연구에서 Schwarz 박사는 생리적 및 인지적 신호에 의해 선택적으로 활성화되는 호흡 관련 뉴런을 식별하고 이들이 연결하는 뇌 영역을 매핑하는 것을 목표로 합니다. 이 연구는 영아급사증후군(SIDS), 중추성 수면 무호흡증, 불안 장애와 같이 호흡이 영향을 받는 다양한 신경 장애를 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Schwarz는 전통적으로 생체 내에서 분리하고 기록하기 어려웠던 뇌간 깊숙이 위치한 이러한 뉴런을 연구하기 위해 신경 태깅의 발전을 활용하는 것을 목표로 하고 있습니다. 그러나 활동 태깅을 통해 Schwarz는 선천적 대 활성 호흡 동안 활성화된 뉴런을 식별할 수 있습니다. 후자의 경우 피험자들은 스트레스를 받는 자극에 노출되어 얼어붙고 호흡이 바뀌게 됩니다. 그런 다음 연구원은 태그가 지정된 뉴런을 조사하여 조건부 대상에서 어떤 것이 활성화되었는지 식별하고 이러한 뉴런이 타고난 호흡 동안 활성화된 뉴런과 겹치는지 여부를 해결할 수 있습니다.
두 번째 목표는 호흡 회로의 일부인 세포를 보다 정확하게 이해하기 위해 컨디셔닝 중에 활성화된 호흡 관련 뉴런의 분자 정체를 식별하는 것입니다. 마지막으로, 이러한 뉴런을 식별한 후 Schwarz는 다른 연구자가 개발한 바이러스 벡터 접근 방식을 사용하여 활성화된 세포가 연결되는 뇌의 부분을 결정할 것입니다. 뇌 상태와 호흡 사이의 연결, 의식과 무의식 호흡 회로의 중첩, 호흡과 특정 질병 사이의 연결을 식별하면 가장 기본적인 기능이 어떻게 연결되어 있는지에 대한 완전한 이해는 물론 더 나은 치료법을 위한 토대가 될 수 있습니다.
