2023 McKnight Scholar Awards

Ang Lupon ng mga Direktor ng The McKnight Endowment Fund para sa Neuroscience ay nalulugod na ipahayag na pumili ito ng sampung neuroscientist upang makatanggap ng 2023 McKnight Scholar Award. Ito ang unang taon na ginawa ng McKnight ang mga parangal na ito sa ilalim ng mga bagong alituntunin ng programa, na naglalagay ng karagdagang diin sa pagtaas ng pagkakaiba-iba, pagkakapantay-pantay, at pagsasama upang mapahusay ang kahusayan at epekto ng ating trabaho.

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. Mula nang ipakilala ang parangal noong 1977, ang prestihiyosong parangal sa maagang karera ay pinondohan ang higit sa 260 mga makabagong investigator at nag-udyok sa daan-daang mga pagtuklas ng tagumpay.

"Ang komite ay nalulugod na batiin ang isang hanay ng mga magagaling na bagong Iskolar," sabi ni Richard Mooney, PhD, tagapangulo ng komite ng parangal at George Barth Geller Propesor ng Neurobiology sa Duke University School of Medicine. "Ang bawat isa ay nakatuon sa paglutas ng mga pinakapangunahing problema sa neuroscience, mula sa pagtukoy sa mga molekula na bumubuo ng isang nervous system hanggang sa pag-decrypting ng mga neural computations na nagbibigay-daan sa amin na makakita, matuto ng mga bagong kasanayan, at maging sa pagbuo ng mga social bond."

Ang bawat isa sa mga sumusunod na tatanggap ng McKnight Scholar Award ay makakatanggap ng $75,000 bawat taon sa loob ng tatlong taon.

Mayroong 56 na aplikante para sa McKnight Scholar Awards ngayong taon, na kumakatawan sa pinakamahusay na batang neuroscience faculty sa bansa. Ang mga guro ay karapat-dapat 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 Agosto. 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 independiyenteng organisasyon na pinondohan lamang ng The McKnight Foundation ng Minneapolis, Minnesota, at pinamumunuan ng isang lupon ng mga kilalang neuroscientist mula sa buong bansa. Sinuportahan ng McKnight Foundation ang neuroscience research mula noong 1977. Itinatag ng Foundation ang Endowment Fund noong 1986 upang maisakatuparan ang isa sa mga intensyon ng founder na si William L. McKnight (1887-1979). Isa sa mga naunang pinuno ng 3M Company, nagkaroon siya ng personal na interes sa memorya at mga sakit sa utak at gusto niya ang bahagi ng kanyang legacy na magamit upang tumulong sa paghahanap ng mga lunas. Bilang karagdagan sa Scholar Awards, ang Endowment Fund ay nagbibigay ng mga gawad sa mga siyentipiko na nagtatrabaho upang ilapat ang kaalaman na nakamit sa pamamagitan ng pagsasalin at klinikal na pananaliksik sa mga sakit sa utak ng tao kahit na ang McKnight Neurobiology ng Brain Disorders Awards.

2023 McKnight Scholar Awards

Ishmail Abdus-Saboor, Ph.D., Assistant Professor, Biological Sciences at ang Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Columbia University, New York, NY

Balat-Utak Axis para sa Rewarding Touch Behaviors

Ang social touch ay isang pangunahing stimulus na batayan sa mga karanasan ng tao mula sa pag-aalaga sa iba at pagbuo ng mga social bond hanggang sa sekswal na pagtanggap. Gumagawa gamit ang isang modelo ng mouse at optogenetics, ipinakita ng nakaraang pananaliksik ni Abdus-Saboor na may mga direktang koneksyon sa pagitan ng mga neural cell ng balat at ng utak, at ang mga nakalaang cell ay partikular na nakatutok sa ilang mga touch cue. Ang mga cell na ito ay kinakailangan at sapat upang makakuha ng mga partikular na pisikal na tugon - ang pag-activate ng mga cell ay nagdulot ng pagtugon ng mga daga na parang nakatanggap sila ng isang hawakan na nauugnay sa pagsasama, kahit na walang ibang mouse na naroroon; at ang pag-deactivate sa mga ito ay humantong sa pagbaba ng tugon, kahit na ipinares sa isang social na pakikipag-ugnayan.

Sa kanyang bagong pananaliksik, nilalayon ni Abdus-Saboor at ng kanyang koponan na tukuyin kung paano nagpapalitaw ang mga neuron sa balat ng mga natatanging positibong signal sa utak, at kung paano tinatanggap at pinoproseso ng utak ang mga signal na iyon bilang kapakipakinabang, pati na rin ang pagtukoy ng mga touch neuron na kinakailangan sa iba't ibang mga senaryo ng pagpindot (pag-aalaga sa mga tuta kumpara sa pag-aayos o paglalaro). Ang ikatlong layunin ay magsusumikap na tukuyin kung anong sensor sa mga cell na ito ang nagpapakilala sa pagpindot. Ang pananaliksik ay magbubunyag ng higit pa tungkol sa koneksyon sa balat-utak, na may mga potensyal na aplikasyon para sa mga mananaliksik na nag-aaral ng mga social disorder.

Yasmine El-Shamayleh, Ph.D., Assistant Professor, Department of Neuroscience at Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Columbia University, New York City, NY

Cortical Circuits para sa Pagdama ng Visual Form

Sa primates, humigit-kumulang 30% ng cerebral cortex ay nakatuon sa pagproseso ng visual na impormasyon. Gamit ang mga bagong diskarte, si Dr. El-Shamayleh ay nagsusumikap tungo sa pagbuo ng isang detalyadong mekanistikong pag-unawa sa kung paano nakikita at nakikilala ng utak ang mga bagay na nakikita natin. Nakatuon sa cortical area V4, ang pananaliksik ni El-Shamayleh ay nagpapakita kung paano sinusuportahan ng iba't ibang uri ng neuron sa rehiyon ng utak na ito ang ating kakayahang makita ang hugis ng mga visual na bagay.

Ang cortical area V4 ay lubos na naaayon sa hugis ng mga bagay sa mundo. Ang mga indibidwal na neuron sa lugar na ito ay dalubhasa para sa pag-detect ng iba't ibang mga curved na segment sa contour ng isang bagay: convex protrusions o concave indentations. Ang iba't ibang ensemble ng convex- at concave-preferring neuron na ito ay makaka-detect ng iba't ibang bagay batay sa kung anong kumbinasyon ng convex at concave contours ang nilalaman nito. Halimbawa, ang isang grupo ng mga neuron ay maaaring makakita ng isang saging samantalang ang isa ay maaaring makakita ng isang pinya. Ang pagbuo sa mga pangunahing insight na ito at paggamit ng mga nobelang aplikasyon ng viral vector-based optogenetics sa isang primate model, nire-record at minamanipula ng El-Shamayleh ang aktibidad ng mga partikular na grupo ng mga V4 neuron na may hindi pa nagagawang katumpakan. Tinutukoy ng pananaliksik na ito kung paano nakikipag-ugnayan ang iba't ibang uri ng mga neuron sa cortical area V4 upang iproseso ang hugis ng isang bagay, at kung paano nauugnay ang aktibidad ng neural sa lugar na ito sa ating pang-unawa sa matambok at malukong bahagi ng mga bagay. Ang pag-unawa sa mga prosesong ito ay magbubukas ng mga detalye tungkol sa kung paano pinoproseso ng mga primate brain ang visual na impormasyon. Bukod dito, ang mga teknikal na inobasyon na itinatag sa pananaliksik na ito ay magpapadali din sa hinaharap na pag-aaral ng mekanikal ng pag-andar ng utak ng primate at mga pag-uugali na partikular sa primate.

Vikram Gadagkar, Ph.D., Assistant Professor, Department of Neuroscience at Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Columbia University, New York City, NY

Mga Neural na Mekanismo ng Panliligaw at Monogamy

Bagama't nagkaroon ng makabuluhang pananaliksik sa kung paano natututo at gumaganap ng mga pag-uugali ang mga hayop, hindi gaanong nabibigyang pansin kung paano sinusuri ng isang hayop ang pagganap ng isa pa sa mga pakikipag-ugnayan sa lipunan. Sa mga songbird, tinitingnan ng karamihan sa mga pananaliksik kung ano ang nangyayari sa utak ng mga lalaki na gumaganap ng isang kanta upang maakit ang isang kapareha, ngunit hindi kung ano ang nangyayari sa utak ng babaeng ibon habang nakikinig siya sa kanta ng lalaki. Nilalayon ng bagong pananaliksik ni Dr. Gadagkar na punan ang puwang na ito at lumikha ng mas kumpletong larawan ng mga kumplikadong pakikipag-ugnayan sa panliligaw na ito, pati na rin upang makatulong na palawakin ang neural na pananaliksik upang isama ang madalas na napapabayaan na mga babaeng utak.

Ang gawa ni Dr. Gadagkar ay titingnan ang isang bahagi ng utak na tinatawag na HVC, isang sensorimotor nucleus na kilala na aktibo sa mga lalaki upang panatilihin ang oras habang sila ay natututo at nagtanghal ng kanilang kanta. Sa unang pagkakataon, nire-record niya at ng kanyang lab kung ano ang nangyayari sa babaeng HVC habang nakikinig at sinusuri niya ang panlalaking kanta, upang subukan kung ang mga neuron na ito ay nag-encode ng representasyon ng lalaking kanta sa kanyang utak. Pangalawa, susuriin ni Dr. Gadagkar kung paano ginagawa ng mga babae ang kanilang pagsusuri, kung inihahambing niya ang kasalukuyang pagganap laban sa mga nakaraang pagtatanghal, at kung ano ang ginagawa ng mga neuron kapag may nakitang mga error. Sa wakas, titingnan ng pananaliksik ang sistema ng dopamine upang makita kung paano nagpapakita ang utak ng isang kagustuhan para sa pinaka-kaakit-akit na pagganap. Magbibigay din ito ng mga insight sa mga mekanismo ng utak ng monogamy dahil ang mga songbird na ito ay nag-asawa habang buhay at gumagamit ng kanta upang mabuo at mapanatili ang kanilang mga bono.

Hidehiko Inagaki, Ph.D., Max Planck Florida Institute para sa Neuroscience, Jupiter, FL

Synaptic Mechanisms at Network Dynamics Underlying Motor Learning

Ang pag-aaral ng bagong kasanayan ay nangangailangan ng utak na gumawa ng mga pagbabago sa circuitry nito, isang proseso na kilala bilang plasticity. Habang ang makabuluhang pananaliksik ay ginawa upang matukoy kung paano isinasagawa ng mga network ng utak ang kasanayan, mas kaunti ang naiintindihan tungkol sa mga mekanika ng pag-aaral ng mga bagong kasanayan. Si Dr. Inagaki at ang kanyang koponan ay nagsusumikap na mag-zero in sa mga cell at prosesong kasangkot sa proseso ng pag-aaral. Ipinakita ng pananaliksik na ang nakaplanong paggalaw ay kinokontrol sa mga bahagi ng utak, at ang mga ekspertong hayop ay may iba't ibang koneksyon kaysa sa mga baguhan na hayop. Ngunit paano napunta doon ang mga koneksyong iyon?

Gamit ang in vivo 2-photon imaging at malakihang electrophysiology sa isang modelo ng mouse, maaari na ngayong panoorin ni Dr. Inagaki at ng kanyang koponan sa antas ng cellular kung anong mga pagbabago ang nangyayari habang natututunan ang isang bagong kasanayan - sa kasong ito, natututo ng bagong timing para sa ang aksyon. Naobserbahan nila ang aktibidad sa mga pagbabago sa utak habang ang mga hayop ay natututong gumalaw sa iba't ibang oras pagkatapos ng isang cue, at makita kung paano nangyari ang mga pagbabagong iyon ay magpapakita ng marami tungkol sa mga mekanika ng proseso ng pag-aaral. Gamit ang genetic manipulation upang paganahin ang mga mananaliksik na i-activate o pigilan ang mga protina na nauugnay sa plasticity, nilalayon nilang alisan ng takip hindi lamang kung anong mga pagbabago sa utak, ngunit kung paano pinasimulan at pinagsama-sama ang mga pagbabagong iyon. Ang pagmamasid sa mga pagbabago sa pag-uugali sa mga hayop ay magbibigay-daan sa koponan na iugnay ang nangyayari sa antas ng cellular sa aming kamangha-manghang kakayahang matuto at mapanatili ang mga kasanayan. Ang pag-unawa sa higit pa tungkol sa kung paano gumagana ang pag-aaral ay maaaring magkaroon ng mga implikasyon para sa pananaliksik sa mga kapansanan sa pag-aaral.

Peri Kurshan, Ph.D., Assistant Professor, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY

Unraveling Ang Mekanismo ng Synapse Development, Mula Molecules sa Gawi

Ang mga synapses, ang mga lugar kung saan ipinapadala at natatanggap ang mga signal sa pagitan ng mga neuron, ay ang susi sa paggana ng mga neural circuit na sumasailalim sa pag-uugali. Ang pag-unawa sa kung paano nabubuo ang mga synapses sa antas ng molekular at kung paano nakakaimpluwensya ang pag-unlad ng synaptic sa pag-uugali ay ang layunin ng pananaliksik ni Dr. Kurshan. Pinaniniwalaan ng nangingibabaw na modelo na isang klase ng mga protina na tinatawag na synaptic cell-adhesion molecules (sCAMs) ang nagpapasimula ng proseso, na may isang pamilya ng mga sCAM na tinatawag na neurexins, na lubos na nauugnay sa mga neurodevelopmental disorder tulad ng autism, lalo na ipinahiwatig. Ngunit ang pananaliksik sa vivo ay nagpapakita na ang pag-knock out ng mga neurexin ay hindi nag-aalis ng mga synapses. Kaya paano gumagana ang proseso?

Ginagamit ni Dr Kurshan ang roundworm C. mga elegante bilang isang modelong sistema upang malaman ito. Ang kanyang trabaho ay nagpapahiwatig na ang mga presynaptic cytosolic scaffold protein ay maaaring iugnay sa sarili sa lamad ng cell, at pagkatapos ay mag-recruit ng mga neurexin upang patatagin ang mga synapses. Sa kanyang bagong pananaliksik, gamit ang imaging, proteomics, computational modeling, at transgenic manipulation, nilalayon niya at ng kanyang lab na tukuyin kung anong mga protina at bahagi ng cell-membrane ang nasasangkot at kung paano sila nakikipag-ugnayan. Ang karagdagang layunin ay tumitingin sa iba't ibang variant ng neurexin (maikli at mahaba) upang makita kung ano ang kanilang mga tungkulin, at kung paano humahantong sa mga depekto sa circuit at pag-uugali ang pagkawala ng mga ito. Ang pananaliksik ay may mga implikasyon para sa isang hanay ng mga neurological disorder na nakatali sa synaptic defects.

Scott Linderman, Ph.D., Assistant Professor, Statistics at Wu Tsai Neurosciences Institute, Stanford University, Stanford, CA

Mga Paraan ng Machine Learning para sa Pagtuklas ng Structure sa Neural at Behavioral Data

Ang mga kontribusyon ni Dr. Linderman sa neuroscience ay hindi nakasalalay sa mga eksperimento sa laboratoryo o paggawa ng mga neural recording, ngunit sa pagbuo ng mga pamamaraan sa pag-aaral ng machine na maaaring pamahalaan at kunin ang mga insight mula sa nakakagulat na dami ng data na ginagawa ng mga ganitong uri ng pananaliksik. Gamit ang modernong teknolohiya, ang mga mananaliksik ay kumukuha ng mga high-resolution na pag-record ng malaking bilang ng mga neuron sa buong utak at sabay-sabay na inoobserbahan ang mga gawi ng mga hayop na malayang kumikilos sa mahabang panahon. Nakipagsosyo si Linderman at ang kanyang team sa mga research lab para bumuo ng probabilistic machine learning na mga pamamaraan para makahanap ng mga pattern sa lahat ng data na iyon.

Ang lab ng Linderman ay partikular na nakatutok sa computational neuroethology at probabilistic modeling - mahalagang, pag-alam kung paano bumuo at magkasya ng mga istatistikal na modelo sa uri ng data na ginagawa ng mga mananaliksik ngayon. Ang kanyang nagpapatuloy at hinaharap na mga proyekto ay nagpapakita ng lawak ng mga paraan na maaaring mailapat ang machine learning sa neural research: tinitingnan ng isang proyekto ang epekto ng paglabas ng dopamine sa pag-uugali, isa pa sa paghahambing ng neural at behavioral effect ng neuromodulator serotonin, at pangatlo sa pag-aaral sa habambuhay. mga pag-record ng video ng malayang kumikilos na African turquoise killifish – ang mga uri ng data na sa dami at pagiging kumplikado ay hindi epektibong ma-parse ng mga mananaliksik gamit ang mga tradisyonal na pamamaraan. Nilapitan ni Linderman ang trabaho bilang isang pinagsamang kasosyo sa mga pang-eksperimentong collaborator, at sa pamamagitan ng pagbuo ng mga pamamaraan upang malutas ang mga problema ng neurobiology ay tumutulong din sa pagsulong ng mga larangan ng istatistika at machine learning.

Swetha Murthy, Ph.D., Assistant Professor, Vollum Institute, Oregon Health and Science University, Portland, OR

Mechanosensation para sa Paggabay sa Cellular Morphology

Ang mechanosensation – o ang pagtuklas ng pisikal na puwersa ng isang cell o isang neuron – ay isang nakakagulat na banayad at multi-purpose na function na pinapamagitan ng ilang mga channel ng ion (bukod sa iba pang mga protina) sa cellular membrane. Ang isang malinaw na halimbawa ay ang pakiramdam ng pagpindot - ang mga neuron ay maaaring makakita ng presyon, pag-uunat, at higit pa. Ang lab ni Dr. Murthy ay naghuhukay sa isang mas maliit na halimbawa ng mechanosensation na may malalim na implikasyon para sa kalusugan ng neural: Ang proseso ng myelination, kung saan ang mga espesyal na cell na tinatawag na oligodendrocytes (OLs) ay bumubuo ng isang kaluban sa paligid ng isang nerve upang mapabuti ang pagpapadaloy.

Ito ay hypothesized na ang mga mekanikal na pahiwatig (bukod sa iba pang mga kadahilanan) ay maaaring pamahalaan ang OL morphology at myelination, ngunit ang mga pinagbabatayan na mekanismo ay nanatiling hindi kilala. Pinag-aaralan ng lab ni Murthy ang mechano-activated ion channel na TMEM63A, na ipinahayag sa mga OL, upang ipakita kung paano maaaring mamagitan ang mga channel na ito sa myelination at kung paano ginagabayan ng mga mekanikal na pahiwatig ang proseso. Gamit ang in vitro patch-clamp techniques at genetic manipulation, kukumpirmahin ni Murthy ang OL mechanosensitivity at kung ito ay pinapamagitan ng TMEM63A, pagkatapos ay suriin ang dependence ng myelination sa TMEM63A sa pamamagitan ng paghahambing ng mga utak ng mouse sa iba't ibang mga punto sa kanilang pag-unlad na mayroon o wala pang mga TMEM63A genes pinatahimik. Sa wakas, ang mga eksperimento sa vivo gamit ang zebra fish ay magmamasid at magdodokumento ng myelination sa real time at matutukoy ang pagdepende ng prosesong ito sa TMEM63A. Ang pag-unawa kung paano gumagana ang myelination - at kung paano ito mabibigo - ay makakatulong sa mga mananaliksik na nag-aaral ng hanay ng mga kondisyon na nauugnay sa myelination tulad ng hypomeylinating leukodystrophies, pati na rin ang pagpapalawak ng pag-unawa sa mechanosensation.

Karthik Shekhar, Ph.D., Chemical at Biomolecular Engineering/ Helen Wills Neuroscience Institute, University of California, Berkeley, Berkeley, CA

Ebolusyon ng Neural Diversity at Patterning sa Visual System

Ang lab ni Dr. Shekhar ay naglalayong maunawaan kung paano umunlad ang magkakaibang uri ng neural at ang kanilang organisasyon upang pagsilbihan ang mga pangangailangan ng iba't ibang hayop. Nakatuon ang kanyang pananaliksik sa visual system ng utak, partikular na ang retina at ang pangunahing visual cortex, na kapansin-pansing mahusay na napangalagaan sa mga species na pinaghihiwalay ng daan-daang milyong taon ng ebolusyon. Sa pamamagitan ng pag-unawa sa komposisyon ng neuronal sa mga retina ng iba't ibang species, at kung paano nakaayos ang mga neuron na iyon, inaasahan niyang matuklasan kung paano kumilos ang ebolusyon upang matugunan ang mga natatanging pangangailangan sa visual - at higit pa rito, alisan ng takip ang mga genetic na pinagbabatayan ng neural network at ebolusyon ng utak.

Susuriin ng pananaliksik ni Shekhar ang evolutionary conservation at divergence ng mga neuronal na uri sa retina ng ilang vertebrate species, mula sa isda hanggang sa mga ibon hanggang sa mga mammal, at gagamit ng mga computational approach upang muling buuin ang ebolusyon ng neural diversity. Susuriin niya kung ang ebolusyon ay humantong sa pagtaas ng mga bagong uri o pagbabago ng mga umiiral na uri, kabilang ang mga pagbabago sa morpolohiya, pag-andar, o pagkakakonekta. Ang sabay-sabay na pagsisikap ay mag-iimbestiga sa visual cortex, isang istraktura na karaniwan sa lahat ng mga mammal, at tututuon sa pagsubaybay sa mga pinagmulan ng maagang yugto ng pag-unlad na kilala bilang "mga kritikal na panahon", kung saan ang mga neural network sa utak ay nagpapakita ng katangi-tanging plasticity sa pandama na karanasan. Ang pananaliksik ay makakatulong na ipakita kung paano naganap ang mga evolutionary adaptation sa visual system, na magtuturo din ng paraan para sa karagdagang pananaliksik sa kung paano umunlad ang ibang bahagi ng utak. Ang isang gabay na prinsipyo na pinagbabatayan ng diskarte ni Shekhar ay ang mga interdisciplinary na pakikipagtulungan - kasama ang mga inhinyero, neuroscientist, clinician, at computational scientist - ay maaaring magdala ng mga bagong diskarte upang matugunan ang ilan sa mga malalaking tanong sa neuroscience.

Tanya Sippy, Ph.D., Assistant Professor, New York University Grossman School of Medicine, New York City, NY

Modulation ng Striatal Cells at Synapses ng Dopamine Movement Signals

Ang Dopamine ay marahil ang pinakakilalang neuromodulator, higit sa lahat dahil sa papel na ginagampanan nito sa pagbibigay ng senyas ng gantimpala. Gayunpaman, gumaganap din ang dopamine ng isang mahalagang papel sa paggalaw, na malinaw na ipinapakita ng kawalan ng kakayahan ng mga pasyente na may Parkinson's Disease, isang disorder ng dopamine, na magsimula ng mga paggalaw. Nilalayon ni Dr. Sippy na tumulong na matuto nang higit pa tungkol sa kung paano kasangkot ang dopamine sa paggalaw, sa pamamagitan ng napaka-tumpak na in vivo na mga sukat ng pagbabago-bago ng dopamine nang sabay-sabay sa potensyal ng lamad sa mga target na neuron.

Ang mga potensyal na pag-record ng lamad ay nagpapahintulot sa mga miyembro ng lab ni Dr. Sippy na sukatin ang dalawang katangian ng mga neuron na kilalang apektado ng neuromodulation: 1) ang lakas ng mga synaptic input at 2) ang excitability ng mga neuron na tumutukoy kung paano sila tumutugon sa mga input na ito. Ngunit ang pagsukat ng parehong pagbabago ng dopamine at potensyal ng lamad sa isang cell ay napakahirap. Ang gawain ni Sippy ay nakasalalay sa pagtuklas na ang aktibidad ng dopamine ay nasasalamin sa dalawang hemispheres ng utak, at sa gayon ang pagsukat nito at potensyal ng lamad ay maaaring gawin sa magkabilang panig at mayroon pa ring malakas na pagkakaugnay na mga resulta. Sa ginawang mga pag-record na ito, optogenetically manipulahin ng Sippy ang dopamine system at makikita kung paano nakakaapekto ang pag-activate o pagsugpo sa dopamine sa mga katangian ng mga target na neuron, at kung paano ito nakakaapekto sa mga aksyon ng hayop.

Moriel Zelikowsky, Ph.D., Assistant Professor, University of Utah, Salt Lake City, UT

Neuropeptidergic Cortical Control ng Social Isolation

Ang matagal na panlipunang paghihiwalay ay maaaring negatibong makaapekto sa buhay ng mammalian - na nagreresulta sa pagbaba ng cognitive, sakit sa puso, at mga pagbabago sa pag-uugali, kabilang ang isang matarik na pagtaas ng pagsalakay. Habang tinitingnan ng maraming pag-aaral ang kontrol sa subcortical ng mga likas na anyo ng pagsalakay, tulad ng mga katangian ng pagtatanggol sa teritoryo o proteksyon ng mga supling, kakaunti ang tumingin sa mga pathological na anyo ng pagsalakay o ang kanilang top-down na kontrol. Nilalayon ni Dr. Zelikowsky na mas maunawaan ang mekanismo at mga cortical circuit na kasangkot sa pagtaas ng agresyon bilang resulta ng talamak na panlipunang paghihiwalay.

Ang paunang pananaliksik gamit ang isang modelo ng mouse ay nakilala ang isang papel para sa neuropeptide Tachykinin 2 (Tac2) bilang isang subcortical neuromodulator ng takot at pagsalakay na dulot ng paghihiwalay - kapag ang Tac2 signaling ay pinatahimik, ang pagsalakay ay nabawasan sa mga nakahiwalay na daga; kapag na-activate, tumaas ang pagsalakay kahit na sa hindi nakahiwalay na mga daga. Kritikal, natagpuan din ang Tac2 na na-upregulated sa medial prefrontal cortex (mPFC) pagkatapos ng social isolation, gayunpaman, ang pag-andar nito sa cortex ay nananatiling hindi kilala. Ang karagdagang pananaliksik ay susuriin ngayon nang eksakto kung paano ang mga Tac2 interneuron sa mPFC ay namamagitan sa pagsalakay sa mga hayop na nakahiwalay sa lipunan. Ang pananaliksik ay gumagamit ng cell-type na partikular na perturbations sa mga daga na nakaranas ng panlipunang paghihiwalay at nalantad sa mga pakikipagtagpo sa parehong kasarian na "intruder" na mga daga sa kanilang espasyo. Ginagamit ang machine learning upang matukoy ang mga kumpol ng gawi, na nakamapa sa nakalarawang aktibidad ng utak. Sa pamamagitan ng pag-unawa kung paano mababago ng paghihiwalay ang utak ng mga mammal, maaaring mas maunawaan ng mga mananaliksik sa hinaharap ang mga epekto ng pinahabang social deprivation sa mga tao - at kung paano tugunan ang mga ito.