Ang Lupon ng mga Direktor ng The McKnight Endowment Fund para sa Neuroscience ay nalulugod na ipahayag na pumili ito ng anim na neuroscientist upang makatanggap ng 2022 McKnight Scholar Award.
Ang McKnight Scholar Awards ay ibinibigay sa mga batang siyentipiko na nasa maagang yugto ng pagtatatag ng kanilang sariling mga independiyenteng laboratoryo at mga karera sa pananaliksik at nagpakita ng pangako sa neuroscience. "Ipinapakita ng mga Iskolar ngayong taon ang pagkamalikhain at teknikal na pagiging sopistikado ng mga nangungunang batang neuroscientist ngayon mula sa buong bansa," sabi ni Richard Mooney, PhD, tagapangulo ng komite ng parangal at Propesor ng Neurobiology ni George Barth Geller sa Duke University School of Medicine.
"Ang paggamit ng mga diskarte mula sa structural biology, optics, genetics, physiology, computation at behavior, ang mga Scholars ay naghahangad na makakuha ng mga insight sa mga paksa mula sa biophysics ng neuronal signaling hanggang sa malakihang istraktura ng neuronal circuits, at upang linawin ang neuronal na batayan ng desisyon. paggawa, pagpoproseso ng pandama at paglipad," sabi ni Mooney. "Sa ngalan ng buong komite, binabati ko ang lahat ng mga aplikante sa kanilang kahanga-hangang pagsisikap sa nangungunang gilid ng neuroscience research."
Mula nang ipakilala ang parangal noong 1977, ang prestihiyosong parangal sa maagang karera ay pinondohan ang higit sa 250 mga makabagong investigator at nag-udyok sa daan-daang mga pagtuklas ng tagumpay. Ang bawat isa sa mga sumusunod na tatanggap ng McKnight Scholar Award ay makakatanggap ng $75,000 bawat taon sa loob ng tatlong taon.
| Christine Constantinople, Ph.D. New York University Lungsod ng New York, NY |
Neural Circuit Mechanisms of Inference – Pagsasaliksik kung paano kinakatawan ang mga panloob na modelo ng mundo sa utak at kung paano nakakatulong ang mga representasyong ito sa paggawa ng desisyon, lalo na kapag ang isang indibidwal ay pumasok sa isang bago at kumplikadong kapaligiran. |
| Bradley Dickerson, Ph.D. unibersidad ng Princeton Princeton, NJ |
Proporsyonal-Integral na Feedback sa isang Biyolohikal na 'Gyroscope' – Pagsusuri kung paano gumagamit ang fruit fly ng mechanosensory feedback mula sa mga pakpak nito at mga espesyal na gyroscopic halteres upang parehong mapanatili ang matatag na paglipad at mabilis na pagmaniobra kapag nagna-navigate sa mga kumplikadong kapaligiran, at kung paano gumagana ang prosesong ito sa neural at buong katawan na kaliskis. |
| Markita Landry, Ph.D. Unibersidad ng California – Berkeley Berkeley, CA |
Nagpapaliwanag ng Oxytocin Signaling sa Utak gamit ang Near-Infrared Fluorescent Nanosensors – Pagbuo at pag-deploy ng mga optical sensor na maaaring makakita sa real-time ng presensya ng neuropeptide oxytocin, at paggamit ng mga sensor na ito upang makatulong na mas mahusay na masuri ang mga kemikal na imbalances sa utak. |
| Lauren Orefice, Ph.D. Massachusetts General Hospital / Harvard Medical School Boston, MA |
Pag-unlad, Pag-andar, at Dysfunction ng Somatosensory at Viscerosensory Systems sa Autism Spectrum Disorder – Pagsasaliksik sa papel ng peripheral sensory dysfunction bilang isang contributor sa ASD phenotypes, at naghahanap ng mga therapies na nagpapanumbalik ng normal na function sa mga peripheral system na iyon upang mapahusay ang mga phenotype na ito. |
| Kanaka Rajan, Ph.D. Icahn School of Medicine sa Mount Sinai Lungsod ng New York, NY |
Multiscale Neural Network na Mga Modelo para Maghinuha ng Mga Functional Motif sa Utak - Bumuo ng mga novel computational na modelo na nagtutulay sa neural connectivity, dynamics at gawi gamit ang mga dataset mula sa maraming organismo (hal., zebrafish, fruit fly, mice), at paggamit ng mga modelong ito para tumuklas ng mga unibersal na functional na motif na nag-uugnay sa istraktura at paggana ng utak sa mga species. |
| Weiwei Wang, Ph.D. University of Texas Southwestern Medical Center Dallas, TX |
Pag-unawa sa Konstruksyon at Pag-andar ng Glycinergic Post-Synaptic Assemblies – Pag-aaral sa molecular structure at function ng glycine receptor, isang pangunahing klase ng inhibitory receptor sa utak, kung paano nakaayos ang synaptic receptors sa neural surface at kung paano pinapagana ng mga siksik na cluster ng mga receptor na ito ang synaptic signaling sa pagitan ng mga neuron. |
Mayroong 53 mga aplikante para sa McKnight Scholar Awards ngayong taon, na kumakatawan sa pinakamahusay na batang neuroscience faculty sa bansa. Ang mga guro ay karapat-dapat lamang para sa parangal sa kanilang unang apat na taon sa isang full-time na posisyon sa faculty. Bilang karagdagan kay Mooney, kasama sa komite ng pagpili ng Scholar Awards si Gordon Fishell, Ph.D., Harvard University; Mark Goldman, Ph.D., Unibersidad ng California, Davis; Kelsey Martin, MD, Ph.D., Simons Foundation; Jennifer Raymond, Ph.D., Stanford University; Vanessa Ruta, Ph.D., Rockefeller University; at Michael Shadlen, MD, Ph.D., Columbia University.
Ang iskedyul para sa mga aplikasyon para sa mga parangal sa susunod na taon ay magiging available sa unang bahagi ng Setyembre. Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa mga programa ng parangal sa neuroscience ng McKnight, mangyaring bisitahin ang Ang website ng Endowment Fund.
Tungkol sa Ang McKnight Endowment Fund para sa Neuroscience
Ang McKnight Endowment Fund para sa Neuroscience ay isang malayang samahan na pinondohan lamang ng The McKnight Foundation ng Minneapolis, Minnesota, at pinangunahan ng isang lupon ng mga kilalang neuroscientist mula sa buong bansa. Sinuportahan ng McKnight Foundation ang pananaliksik sa neuroscience mula pa noong 1977. Itinatag ng Foundation ang Endowment Fund noong 1986 upang maisagawa ang isa sa mga hangarin ng tagapagtatag na William L. McKnight (1887-1979). Isa sa mga unang pinuno ng 3M Company, nagkaroon siya ng personal na interes sa memorya at mga sakit sa utak at nais na bahagi ng kanyang pamana na ginagamit upang matulungan ang mga lunas. Ang Pondo ng Endowment ay gumagawa ng tatlong uri ng mga parangal bawat taon. Bilang karagdagan sa Mga Gantimpalang Scholar ng McKnight, sila ang McKnight Technological Innovations sa Neuroscience Awards, na nagbibigay ng pera ng binhi upang bumuo ng mga teknikal na imbensyon upang mapahusay ang pananaliksik sa utak; at ang McKnight Neurobiology ng Brain Disorder Awards, para sa mga siyentipiko na nagtatrabaho upang ilapat ang kaalaman na nakamit sa pamamagitan ng translational at klinikal na pananaliksik sa mga sakit sa utak ng tao.
2022 McKnight Scholar Awards
Christine Constantinople, Ph.D., Assistant Professor, New York University Center para sa Neural Science, New York City, NY
Neural Circuit Mechanisms of Inference
Ang utak ng hayop ay napakahusay na inangkop sa paggawa ng mga desisyon batay sa hinuha - isang pag-unawa sa kung paano gumagana ang mundo na tumutulong sa gabay kung gagawa o hindi ng isang partikular na aksyon sa isang partikular na sitwasyon. Kung ang isang hayop ay may panloob na "modelo" ng mundo, ang isang desisyon ay maaaring gawin batay sa modelong iyon. Ngunit paano kinakatawan ng mga neuron ang mga bagay sa mundo? Anong mga aktwal na circuit at proseso ang kasangkot? At sa isang dynamic na mundo, kung saan ang mga pagpipilian ay kailangang gawin gamit ang hindi kumpleto o hindi nakikilalang impormasyon, paano nagpapasya ang mga hayop kung paano maglagay ng "taya" sa pinakamahusay na aksyon?
Sa kanyang pagsasaliksik, nakikipagtulungan si Dr. Constantinople sa isang modelo ng daga upang matuklasan kung anong mga bahagi ng utak ang kasangkot sa paghihinuha ng mga bagay tungkol sa mundo, at ang mga pagkakaiba sa neurological sa pagitan ng paggawa ng desisyong nagbibigay-malay sa isang hindi tiyak na kapaligiran o pagbabalik sa nakagawiang pagkilos. Kasama sa eksperimento ang paghihintay ng kilalang gantimpala ng tubig, o "pag-opt out" sa pag-asang mas sulit ang susunod na gantimpala na inaalok. Mayroong iba't ibang mga halaga ng reward, at ipinakita ang mga ito sa isang pattern na nagbibigay-daan sa daga na bumuo ng isang modelo ng kung anong hanay ng mga resulta ang aasahan, bagama't hindi siya makatiyak, dahil ang ilan sa mga gantimpala ay malabo tungkol sa estado ng gawain.
Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa aktibidad ng utak sa maraming rehiyon at sa mga partikular na projection sa parehong predictable at unpredictable na mga panahon at ang mga transition sa pagitan ng mga ito, at hindi aktibo ang mga partikular na rehiyon ng utak at neural pathway sa iba't ibang pagsubok, iminungkahi ni Dr. Constantine na tukuyin ang mga mekanismong kasangkot sa inference. Iminumungkahi niya na ang iba't ibang proseso ay kasangkot kapag pumipili ng aksyon batay sa isang mental model kumpara sa mga desisyon na walang modelo; na magkahiwalay na naka-encode ang iba't ibang thalamic nuclei sa mga gantimpala at kasaysayan ng daga; at na ang orbitofrontal cortex (OFC) ay isinasama ang dalawang magkakapatong ngunit natatanging mga input upang maghinuha ng mga hindi kilalang estado. Ang gawaing ito ay maaaring makatulong sa pananaliksik sa hinaharap na kinasasangkutan ng mga kondisyon, gaya ng schizophrenia o obsessive-compulsive disorder, kung saan ang mga nagdurusa ay tila may kapansanan sa panloob na modelo ng mundo upang tumulong sa paggabay sa pag-uugali.
Bradley Dickerson, Ph.D., Assistant Professor, Princeton Neuroscience Institute, Princeton University, Princeton, NJ
Proporsyonal-Integral na Feedback sa isang Biyolohikal na 'Gyroscope'
Nangongolekta at kumikilos ang nervous system sa papasok na impormasyon sa loob ng millisecond – minsan ay may mga hard-wired reflexes, minsan ay may intensyon. Ngunit ang pag-aaral kung paano nakakaapekto ang mga senyas na ito sa paggalaw sa isang buhay na hayop ay nagpapakita ng mga hamon. Nagkaroon ng trabaho sa antas ng mga indibidwal na neuron, gayundin sa sukat ng paggalaw ng buong katawan. Iminumungkahi ni Dr. Dickerson na tulay ang iba't ibang kaliskis na ito at lutasin din ang antas ng kontrol ng mga langaw sa prutas sa ilang partikular na wing muscle assemblies sa pamamagitan ng isang eksperimento na nag-aaral ng mga espesyal na mechanosensory organ na natatangi sa mga langaw na kilala bilang halteres.
Nakikita ng mga halteres ang mga puwersang umiikot na nakakaapekto sa langaw at nagbibigay ng mga hindi sinasadyang tagubilin nang direkta sa mga kalamnan ng pakpak upang mabayaran, na kumikilos bilang isang uri ng awtomatikong gyroscope. Ngunit sa naunang pananaliksik, ipinakita ni Dr. Dickerson na ang haltere ay maaari ding mag-activate ng mga tumpak na pagkilos ng pagpipiloto sa pakpak sa kawalan ng mga pag-ikot, na tumutugon sa mga aktibong tagubilin sa pagkontrol mula sa utak. Sa kanyang bagong pananaliksik, tuklasin niya ang mga control motif ng flight maneuvers kapag nalantad ang mga langaw sa sensory input. Ang mga langaw na ito ay nakatali sa isang arena at sinusubaybayan ng isang epiflourescent microscope na maaaring makakita ng aktibidad ng neuronal sa mga haltere na kalamnan. Sa magkahiwalay na mga eksperimento, susubaybayan ng dalawang-photon na mikroskopyo sa itaas ng langaw ang aktibidad ng utak, na may camera sa ibaba na sumusubaybay sa paggalaw ng pakpak. Ang mga visual stimuli ay lumalabas bago ang mabilisang, na nag-uudyok sa mga kaganapan sa pagpipiloto, at nagbibigay-daan kay Dr. Dickerson na obserbahan sa maraming antas kung paano nangyayari ang paggalaw.
Iminumungkahi ni Dr. Dickerson na ang haltere ay may hiwalay na mga mekanismo ng kontrol na maaaring makuha sa panahon ng mga kaguluhan upang mag-alok sa fly maximum na kontrol. Sa controls engineering lingo, naniniwala siya na ang haltere ay maaaring tumugon sa parehong proporsyonal (ang laki ng isang perturbation) at integral (kung paano nagbabago ang perturbation sa paglipas ng panahon) na feedback - isang mas mahusay kaysa sa naunang pinaniniwalaan. Higit pa rito, umaasa siyang maidokumento kung paano gumagana ang lahat ng mga sistemang ito nang sama-sama, pag-aaral kung anong mga neuron ang nagpapadala ng mga senyales sa kung aling mga kalamnan, at kung paano ito humahantong sa mga partikular na galaw - lumilikha ng isang modelo kung paano nakikipag-usap ang mga utak, neuron, at kalamnan na maaaring isulong ang ating pang-unawa sa kung paano kinokontrol ang paggalaw.
Markita Landry, Ph.D., Assistant Professor, University of California – Berkeley, Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Berkely, CA
Nagpapaliwanag ng Oxytocin Signaling sa Utak gamit ang Near-Infrared Fluorescent Nanosensors
Ang mga hindi balanseng kemikal sa utak ay pinaniniwalaang nauugnay sa isang malawak na hanay ng mga neurological disorder sa mga tao, ngunit sa kasalukuyan ay imposibleng makita kung anong mga kemikal ang naroroon sa isang utak na may cellular precision. Sa kanyang pananaliksik, hinahangad ni Dr. Landry na lumikha ng isang nanosensor na maaaring makakita ng oxytocin, isa sa isang klase ng mga neuropeptide na pinaniniwalaan na may papel sa pag-modulate ng mood at pag-uugali, at sa gayon ay paganahin ang pananaliksik na makakatulong na kumpirmahin ang papel ng mga neuropeptides sa araw-araw. buhay, at mas tumpak na masuri ang mga neurochemical imbalances na maaaring humantong sa mga sakit sa kalusugan ng isip.
Kasama sa gawain ni Dr. Landry ang paglikha ng "optical probes" - mga maliliit na carbon nanotubes na may peptide na nakatali sa ibabaw na mag-ilaw sa malapit-infrared na ilaw kapag nasa presensya ng oxytocin. Maaaring matukoy ang fluorescence na ito nang may mataas na katumpakan sa isang millisecond timescale, na nagbibigay-daan sa mga mananaliksik na makita nang eksakto kung saan at kailan ito naroroon sa utak, at sa gayon ay tukuyin sa ilalim ng kung anong mga kondisyon ang paglabas ng oxytocin ay maaaring may kapansanan (at sa gayon ay magagamot) sa mood, pag-uugali, at panlipunan. mga karamdaman. Si Dr. Landry ay lumikha ng mga katulad na probes para sa serotonin at dopamine, ngunit ang paglikha ng isang bagong probe para sa oxytocin ay hindi lamang magpapahintulot sa pananaliksik sa mga epekto nito sa utak, ngunit para sa isang buong klase ng mga neuropeptides na tulad nito.
Mahalaga, ang mga nanotubes na ito ay maaaring maipasok sa tisyu ng utak sa labas; ang fluorescence ay hindi resulta ng genetic encoding, kaya maaari itong gamitin sa mga hayop na hindi pa nabago. Dahil naglalabas sila ng malapit-infrared na ilaw, posibleng matukoy ang liwanag sa pamamagitan ng cranium, na magbibigay-daan sa kaunting kaguluhan sa mga paksa. Sa eksperimento ni Dr. Landry, ang pagbuo ng mga nanosensor at detector ay mapapatunayan sa pamamagitan ng in vitro testing gamit ang mga hiwa ng utak, at sa wakas ay inilapat sa vivo, kung saan matutukoy kung posible ang through-skull imaging. Gamit ang mga sensor na ito bilang isang tool, umaasa si Dr. Landry na makatulong na mapabuti ang diagnosis ng mga neurological disorder at sa gayon ay i-destigmatize at pagbutihin ang paggamot sa maraming ganoong kundisyon.
Lauren Orefice, Ph.D., Massachusetts General Hospital / Harvard Medical School, Boston, MA
Pag-unlad, Pag-andar, at Dysfunction ng Somatosensory at Viscerosensory Systems sa Autism Spectrum Disorder
Ang Autism Spectrum Disorder (ASD) ay isang laganap ngunit napakakomplikadong neurological disorder, na kadalasang nauugnay sa mga pagbabago sa panlipunang pag-uugali. Sa maraming mga kaso, ang ASD ay nauugnay sa ilang mga pagbabago sa genetic, at madalas itong kasama ng ilang mga co-morbidities, ang ilan sa mga pinaka-karaniwan ay kinabibilangan ng hypersensitivity sa pagpindot at isang hanay ng mga gastrointestinal na isyu.
Ang ASD ay tradisyonal na naisip na sanhi lamang ng mga abnormalidad sa utak, ngunit sa kanyang pananaliksik, natuklasan ni Dr. Orefice na ang mga pagbabago sa peripheral sensory neuron ay nakakatulong sa pagbuo ng mga sintomas ng ASD sa mga daga, kabilang ang hypersensitivity sa pagpindot sa balat at binago. panlipunang pag-uugali. Ang kanyang kasalukuyang pananaliksik ay tumutuon sa kung ang mga peripheral sensory neuron ng dorsal root ganglia (DRG) na nakakakita ng mga stimuli sa gastrointestinal tract ay abnormal din sa mga modelo ng mouse para sa ASD, at kung ito ay nag-aambag sa mga problema sa gastrointestinal tulad ng pagtaas ng gastrointestinal na sakit na kapansin-pansing karaniwan sa ASD.
Natukoy ng trabaho ni Dr. Orefice na ang touch hypersensitivity sa panahon ng pag-unlad ay humahantong sa mga pagbabago sa panlipunang pag-uugali sa mga pang-adultong daga. Tulad ng mga tao, maraming aspeto ng panlipunang pag-uugali ng mouse ang may kinalaman sa sense of touch. Sa pangalawang bahagi ng kanyang pananaliksik, inaasahan ni Dr. Orefice na maunawaan kung paano ang mga pagbabago sa pag-unlad ng somatosensory circuit dahil sa peripheral sensory neuron dysfunction ay nagreresulta sa mga pagbabago sa mga konektadong circuit ng utak na kumokontrol o nagbabago sa mga panlipunang pag-uugali.
Sa wakas, tututukan si Dr. Orefice sa pagsasalin ng kanyang mga natuklasan mula sa mga preclinical na pag-aaral ng mouse sa pag-unawa sa mga isyu sa pandama na nauugnay sa ASD sa mga tao. Susuriin muna ni Dr. Orefice kung ang mga diskarte na nagpapababa ng peripheral sensory neuron excitability ay maaaring mapabuti ang touch over-reactivity at mga gastrointestinal na problema sa mga daga. Gagamitin niya ang mga natuklasang ito sa mga daga upang mas maunawaan ang pisyolohiya ng tao gamit ang mga pag-aaral ng mga kulturang selula na kinuha mula sa mga taong may ASD. Nilalayon din ng trabaho ni Dr. Orefice na gumamit ng mga pag-aaral sa mga daga at mga cell na nagmula sa tao upang matukoy ang mga compound na nagta-target ng mga peripheral sensory neuron bilang isang tractable na diskarte para sa pagpapabuti ng mga isyu sa pandama at mga nauugnay na pag-uugali ng ASD.
Kanaka Rajan, Ph.D., Assistant Professor, Department of Neuroscience at Friedman Brain Institute sa Icahn School of Medicine sa Mount Sinai, New York City, NY
Multiscale Neural Network na Mga Modelo para Maghinuha ng Mga Functional Motif sa Utak
Sa pagtaas ng artificial intelligence (AI) at machine learning, ginagamit ng mga neuroscientist ang mga tool na ito para bumuo ng mga computational na modelo na makakatulong sa amin na maunawaan kung paano gumagana ang utak. Ngunit ang malaking tanong ay: Ano ang tamang antas upang pag-aralan ang mga neural system? Ito ba ay nasa antas ng mga indibidwal na neuron, mga circuit ng utak, mga layer, mga rehiyon, o ilang kumbinasyon?
Sinasagot ni Dr. Rajan ang tanong na ito sa pamamagitan ng paggamit ng kapangyarihan ng mga modelong nakabatay sa AI at pagsasama-sama ng mga ito sa mga dataset na nakuha mula sa mga pag-record sa maraming species upang gumawa ng mas mahusay, mas predictive na representasyon ng utak. Gamit ang mga paulit-ulit na modelo ng neural network (RNN), natuklasan ni Dr. Rajan na ang paglalagay ng higit pang mga hadlang sa mga computational na modelo ay nagresulta sa mas pare-parehong mga natuklasan at mas maliit, mas matatag na mga espasyo sa solusyon. Mula noon ay bumaling siya sa pagbuo ng mga multi-scale na RNN kung saan ang mga hadlang ay neural, pag-uugali, at anatomical na data mula sa mga tunay na eksperimento, at sabay-sabay na inilalapat. Ang susunod niyang hakbang ay ang gumawa ng mga multi-scale na RNN gamit ang naturang data na naitala mula sa maraming species na mahusay na pinag-aralan sa neuroscience—larval zebrafish, fruit fly, at mice—upang lumikha ng mga modelo.
Sa huli, ang paggamit ng mga dataset mula sa iba't ibang species ay magbibigay-daan kay Dr. Rajan na tukuyin ang "Mga Functional Motif" at gamitin ang mga ito upang tumuklas ng mga hindi inaasahang pagkakapareho at pagkakaiba-iba sa mga system na ito. Ang mga karaniwang, discrete ensembles ng mga aktibong neuron na naka-link sa mga katulad na pag-uugali at estado, anuman ang mga species, ay makakatulong sa amin na mahinuha kung paano gumagana ang mga utak sa isang pangunahing antas nang walang bias o nagtatalaga ng mga istruktura tulad ng mga rehiyon ng utak na may mga partikular na pag-andar. Gamit ang data na magagamit, ang mga modelong ito ay maaaring magpatakbo ng maraming mga sitwasyon at tukuyin kung anong mga pagbabago sa istruktura o aktibidad ng neural ang nagreresulta sa iba't ibang resulta ng pag-uugali. Ito ay may potensyal na magbigay ng liwanag sa mga neural dysfunction na nauugnay sa isang malawak na hanay ng mga sakit na neuropsychiatric. Sa pagdating ng mas malaki at mas detalyadong mga dataset sa neuroscience, ang pagtaas ng accessibility ng higit na kapangyarihan sa pag-compute, at pag-unlad sa matematika at algorithm, naniniwala si Dr. Rajan na tayo ay nasa tuktok ng isang rebolusyon sa kung ano ang maituturo sa atin ng mga modelo at teorya ng computational. ang utak.
Weiwei Wang, Ph.D., Assistant Professor, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX
Pag-unawa sa Konstruksyon at Function ng Glycinergic Post-Synaptic Assemblies
Ang paraan ng pakikipag-usap ng mga neuron sa isa't isa ay kapansin-pansing masalimuot: ang mga neurotransmitter ay ipinapasa mula sa isang neuron patungo sa susunod sa mga synapses, na nagbibigay ng senyas sa mga synaptic na receptor sa tumatanggap na neuron upang magbukas at bumuo ng mga channel na nagpapahintulot sa mga ion na dumaan, at sa gayon ay nagpapadala ng isang de-koryenteng signal. Gayunpaman, kung ang mga synapses ay hindi gumana o hindi nabuo, ang pagkasira ng mga signal na ito ay maaaring mag-ambag sa mga neurological disorder. Sinisikap ni Dr. Wang na palawakin ang aming pang-unawa sa mga synapses na ito, kung paano sila bumubuo, at kung paano gumagana ang mga ito - lalo na, kung paano nila inaayos ang mga synaptic receptor sa mga kumpol, at kung bakit mahalaga na ang mga receptor ay mag-assemble sa mataas na konsentrasyon - sa pamamagitan ng pag-aaral nang detalyado sa glycinergic synapse.
Sa kabila ng pagiging medyo mahusay na dokumentado, maraming mga katanungan ang nananatili tungkol sa glycinergic synapse. Mayroong ilang mga subtype (isa sa mga ito ay naroroon lamang nang maaga sa pag-unlad ng utak) na may iba't ibang mga tungkulin at distribusyon na ang istraktura ay hindi malinaw, pati na rin ang mekanismo kung saan sila tumutugon sa isang scaffolding na protina upang bumuo ng mga kumpol. Ang papel na ginagampanan ng pagbuo sa isang cluster ay mismong isang misteryo - hindi malinaw kung kailangan nilang magkasama sa isang partikular na density upang gumana nang tama, at kung gayon, bakit. Ang bawat isa sa mga hindi alam na ito ay nagpapakita ng isa pang punto kung saan ang ilang dysfunction ay maaaring magdulot ng neurological disorder, tulad ng hyperekplexia (tinatawag na “startle syndrome”) at posibleng nagpapaalab na pananakit.
Si Dr. Wang ay sistematikong maglalayon na matuto nang higit pa tungkol sa bawat isa sa mga misteryong ito, gamit ang cryo-electron microscopy upang tiyak na matukoy ang molekular na istruktura ng bawat sub-type na hindi pa nareresolba at upang matukoy kung paano gumagana ang bawat isa; pagsubok kung paano nabuo ang scaffolding kung saan nakakumpol ang mga glycine receptors mula sa mga protina na gephyrin, neuroligin-2, at collybistin; at sa wakas ay sinusuri ang mga purified na receptor sa isang artipisyal na lamad, una sa paghihiwalay, pagkatapos ay nakatali sa scaffold, at pagkatapos ay nakatali sa scaffold sa isang kumpol upang makita kung paano nagbabago ang function. Habang ang pananaliksik ay ginawa sa kung paano gumagana ang mga solitary ion channel, ang pag-aaral na ito ng epekto ng clustering ay maaaring magbukas ng mga bagong paraan ng pag-unawa, dahil ang mga synaptic receptor ay kadalasang naka-cluster sa isang buhay na neuron.
