2024 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 2024 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. Mula noong ipinakilala ang parangal noong 1977, ang prestihiyosong parangal sa maagang karera ay pinondohan ang 281 mga makabagong investigator at nag-udyok sa daan-daang mga pagtuklas ng tagumpay.

“Ikinagagalak ng MEFN na ipahayag ang mga bagong gawang iskolar ngayong taon, na tumatalakay sa mga nangungunang tanong sa neuroscience, mula sa mga molekular na fingerprint na lumalabas sa utak, hanggang sa biological na batayan ng intergenerational na mga alaala at ang mga prinsipyong nagbibigay-daan sa neuronal sa buong utak. network upang paganahin ang nabigasyon, kaligtasan ng buhay, hibernation at sosyalidad," sabi ni Richard Mooney, PhD, tagapangulo ng komite ng parangal at George Barth Geller Propesor ng Neurobiology sa Duke University School of Medicine. "Ang malalim na pangako ng McKnight Foundation sa pangunahing pananaliksik sa neuroscience ay nagbigay-daan sa komite ng pagpili na makilala ang isang mas malaking bilang ng mga stellar early career investigator sa mas malawak na hanay ng mga institusyon kaysa dati."

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

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 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; Yishi Jin, Ph.D., Unibersidad ng California San Diego; Jennifer Raymond, Ph.D., Stanford University; Vanessa Ruta, Ph.D., Rockefeller University; at Marlene Cohen, Ph.D., Unibersidad ng Chicago.

Ang mga aplikasyon para sa mga parangal sa 2025 ay tatanggapin simula Agosto 12, 2024. Para sa higit pang 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.

2024 McKnight Scholar Awards

Annegret Falkner, Ph.D., Assistant Professor, Princeton Neuroscience Institute, Princeton University, Princeton, NJ

Computational Neuroendocrinology: Pag-uugnay ng Hormone-Mediated Transcription sa Complex Behavior sa pamamagitan ng Neural Dynamics

Ang mga hormone ng gonadal - ang estrogen at testosterone ay kabilang sa mga pinakakilala - ay mahalaga sa mga mammal sa maraming paraan. Binabago nila ang mga panloob na estado, pag-uugali, at pisyolohiya. Maaaring ayusin ng mga tao ang kanilang hormonal profile para sa iba't ibang dahilan, mula sa paggamot sa sakit hanggang sa pagbuo ng kalamnan hanggang sa pag-aalaga ng kasarian hanggang sa birth control. Ngunit habang marami ang napag-aralan tungkol sa kung paano nakakaapekto ang mga hormone na ito sa katawan, hindi gaanong naiintindihan kung paano nila binabago ang neural dynamics.

Sa kanyang pananaliksik, si Dr. Annegret Falkner at ang kanyang lab ay mag-iimbestiga kung paano binabago ng mga hormone ang mga neural network at sa gayon ay nakakaapekto sa pag-uugali sa maikli at mahabang panahon. Gamit ang isang modelo ng mouse, tuklasin ng lab ni Dr. Falkner ang mga epekto ng mga hormone sa maraming antas. Gamit ang mga bagong pamamaraan para sa pagsukat ng pag-uugali, siya ay magmamasid at magtatala ng mga pag-uugali ng lahat ng uri ng mga hayop na malayang kumikilos sa panahon ng pagbabago ng estado ng hormone. Ipapakita ng walang kinikilingang screen na ito ang mga pangkalahatang prinsipyo kung paano kinokontrol ng mga hormone ang pag-uugali. Sa pangalawang serye ng mga eksperimento, imamapa ng team ang neural dynamics ng mga network na sensitibo sa hormone sa isang pagbabago sa estado ng hormone gamit ang brain-wide calcium imaging sa isang hayop na malayang nakikipag-ugnayan sa lipunan, na nakikita kung paano ang mga pagbabago sa paraan ng pagtugon at pakikipag-usap ng mga network na ito ay hinuhulaan ang mga pagbabago sa pag-uugali. Sa wakas, ang lab ni Dr. Falkner ay gagamit ng site-specific optical hormone imaging upang obserbahan kung saan at kailan nangyayari ang estrogen-receptor-mediated transcription sa loob ng network na ito – isang window sa kung paano nagagawa ng mga hormone na i-update ang komunikasyon sa network, at isa na makakatulong sa mga mananaliksik na maunawaan ang malalim na paraan na nakakaapekto ang mga hormone sa utak at pag-uugali.

Andrea Gomez, Ph.D., Assistant Professor, Neurobiology, University of California, Berkeley, CA

Ang Molecular na Batayan ng Psychedelic-Induced Plasticity

Ang utak ay nagtataglay ng kakayahang baguhin ang sarili nito, isang tampok na inilarawan bilang "plasticity." Ang utak ng tao, halimbawa, ay nagpapakita ng kaplastikan sa iba't ibang paraan sa iba't ibang panahon sa kanilang buhay; sa kabaligtaran, ang ilang mga neurological disorder ay nauugnay sa kawalan ng kakayahang magbago, nililimitahan ang kakayahang lumipat, matuto, maalala, o makabawi mula sa trauma. Nilalayon ni Dr. Andrea Gomez na matuto nang higit pa tungkol sa plasticity ng utak sa pamamagitan ng paggamit ng psychedelics bilang tool, muling pagbubukas ng plasticity windows sa utak ng nasa hustong gulang gamit ang psychedelic psilocybin sa isang mouse model. Hindi lamang ito maaaring makatulong sa amin na matuto nang higit pa tungkol sa kung paano gumagana ang utak, ngunit maaari rin itong tumulong sa pagbuo ng mga susunod na henerasyong therapeutics.

Ang psychedelics ay may pangmatagalang epekto sa istruktura sa mga neuron, tulad ng pagtaas ng paglaki ng proseso ng neuronal at pagbuo ng synaps. Ang isang dosis ay maaaring magkaroon ng mga buwan na epekto. Sa kanyang pananaliksik, gagamit si Dr. Gomez at ang kanyang koponan ng mga psychedelics upang matukoy ang mga klase ng RNA na nagtataguyod ng neural plasticity sa prefrontal cortex - isang rehiyon ng utak na kasangkot sa perception at social cognition. Susuriin ng lab ni Gomez kung paano nagbabago ang psychedelics kung paano pinag-splice ang RNA, itatatag ang link sa pagitan ng mga pagbabago sa RNA na dulot ng psilocybin at plasticity sa mga daga na sinusukat ng aktibidad ng synaptic, at obserbahan ang epekto ng plasticity na dulot ng psychedelic sa pakikipag-ugnayan sa lipunan. Umaasa si Dr. Gomez na ang pananaliksik na ito ay makakapagbigay ng biyolohikal na insight sa plasticity ng perception at magbukas ng mga bagong paraan ng pagsisiyasat sa kung paano makakatulong ang malalakas na compound na ito sa mga tao.

Sinisa Hrvatin, Ph.D., Assistant Professor of Biology, Whitehead Institute para sa Biomedical Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA

Molecular Anatomy ng Hibernation Circuits

Karamihan sa mga tao ay naiintindihan ang konsepto ng hibernation, ngunit medyo kakaunti ang nag-iisip tungkol sa kung gaano ito kapansin-pansin. Ang mga mammal na partikular na nag-evolve upang mapanatili ang isang pare-parehong temperatura ng katawan ay biglang "patayin" ang tampok na iyon, binabago ang kanilang metabolismo, at binabago ang kanilang pag-uugali nang maraming buwan sa isang pagkakataon. Bagama't ang mga katotohanan ng hibernation ay lubos na nauunawaan, kung paano pinasimulan at pinananatili ng mga hayop ang estadong iyon ay hindi lubos na nauunawaan, at kung paano lumitaw ang kakayahang ito. Sabay-sabay ba itong umusbong sa maraming natatanging hayop na nahaharap sa malupit na kapaligiran? O ang circuitry sa hibernate ay malawak na natipid sa mga mammal, ngunit aktibo lamang sa ilan?

Si Dr. Sinisa Hrvatin ay nagmumungkahi na alamin ang mga neuronal na populasyon at mga circuit na kasangkot sa hibernation. Natukoy ng nakaraang gawain ng kanyang lab ang mga neuron na kumokontrol sa torpor (isang mababaw na estado na nagbabahagi ng mga pagkakatulad sa hibernation) sa mga daga ng laboratoryo. Gamit ang hindi gaanong karaniwang modelo, ang Syrian hamster, si Dr. Hrvatin ay magkakaroon ng mga bagong insight sa hibernation neural circuits. Ang mga Syrian hamster ay maaaring mahikayat na mag-hibernate sa kapaligiran, na ginagawa itong perpekto para sa isang eksperimento sa laboratoryo, ngunit walang magagamit na mga transgenic na linya (tulad ng sa mga daga), na nagbunsod sa kanya na maglapat ng nobelang RNA-sensing-based na mga tool sa viral upang i-target ang mga partikular na populasyon ng cell na nauugnay sa hibernation. Idodokumento niya ang mga neuron na aktibo sa panahon ng hibernation upang matukoy ang mga nauugnay na circuit at suriin kung ang mga katulad na circuit ay pinananatili sa iba pang hibernating at non-hibernating na mga modelo.

Xin Jin, Ph.D., Assistant Professor, Department of Neuroscience, The Scripps Research Institution, La Jolla, CA

Sa vivo Neurogenomics at Scale

Kapag pinag-aaralan ang pag-andar ng gene sa mga neuron, ang mga mananaliksik ay kadalasang kailangang pumili sa pagitan ng sukat at resolusyon. Maaaring ipakita ng isang screen sa buong genome kung anong mga gene ang naroroon sa pinagsama-samang, o ang transcriptomic sequencing ay maaaring hayaan ang mga mananaliksik na pag-aralan ang ilang partikular na function ng gene sa mga partikular na cell. Ngunit para kay Dr. Xin Jin, ang kapangyarihan ng genome ay lubos na napagtanto kapag pinahihintulutan ng mga tool ang mga mananaliksik na pag-aralan ang isang malaking bilang ng mga gene sa buong utak at makita kung saan naroroon ang mga ito at kung saan sila nag-intersect sa mga partikular na rehiyon ng utak.

Ang lab ni Dr. Jin ay nakabuo ng bagong massively parallel sa vivo mga paraan ng pagkakasunud-sunod upang palakihin ang pagsisiyasat ng malaking bilang ng mga variant ng gene at imapa ang kanilang presensya sa buo, buo na mga utak. Ang kakayahang mag-profile ng higit sa 30,000 cell nang sabay-sabay ay nagbibigay-daan sa koponan na pag-aralan ang daan-daang mga gene sa daan-daang uri ng cell at makakuha ng readout sa loob ng dalawang araw sa halip na mga linggo. Magsasagawa sila ng mga survey sa buong organ, na nagpapakita ng kakayahang hindi lamang tukuyin kung aling mga cell ang may kasamang mga partikular na variant, ngunit tukuyin ang kanilang konteksto sa loob ng utak: kung saan sila matatagpuan at kung paano sila konektado. Ilalapat din nila ang diskarteng ito upang pag-aralan ang mga gene ng panganib sa sakit at makita kung paano ipinamamahagi ang mga ito sa pamamagitan ng utak, na dapat magbigay ng mga pananaw sa kung paano nangyayari ang patolohiya. Habang ang pag-aaral ay nakatuon sa utak, ang diskarte ay dapat na naaangkop sa pag-aaral ng iba pang mga kondisyon na naka-link sa isang malaking bilang ng mga gene ng panganib.

Ann Kennedy, Ph.D., Assistant Professor, Department of Neuroscience, Northwestern University, Chicago, IL

Neural Population Dynamics na Namamagitan sa Balanse ng Nagkumpitensyang Pangangailangan sa Survival

Upang mabuhay, ang mga hayop ay nagbago ng isang malawak na hanay ng mga likas na pag-uugali tulad ng pagpapakain, pagsasama, pagsalakay at mga tugon sa takot, bawat isa ay binubuo ng isang koleksyon ng iba pang mga partikular na pag-uugali. Sa nakalipas na mga taon, ang mga mananaliksik ay nakapagtala ng aktibidad ng neural sa mga modelo ng mouse habang sila ay nakikibahagi sa mga ganitong uri ng pag-uugali. Ngunit sa totoong mundo, ang mga hayop ay kadalasang kailangang timbangin at magpasya sa pagitan ng maraming kagyat na kurso ng pagkilos. Kung ang isang hayop ay parehong nasugatan at nagugutom, aling tugon ang mananalo? At paano naabot ng utak ang desisyon nito?

Si Dr. Ann Kennedy ay nakikibahagi sa pagbuo ng mga theoretical computational na modelo na makakatulong sa pagsulong ng ating pag-unawa sa kung gaano kahalaga ang mga desisyong tulad nito. Sa pagtingin sa aktibidad ng neural sa hypothalamus ng mga daga na nakikibahagi sa pag-uugaling uri ng agresyon, bubuo si Dr. Kennedy at ang kanyang koponan ng mga modelo ng neural network na kumukuha ng scalability at pagtitiyaga ng

agresibong motivational states, habang nagbibigay din ng mekanismo para sa pakikipagkalakalan sa pagitan ng maraming nakikipagkumpitensyang motivational state sa pag-uugali ng hayop. Gagamitin ng team ang kanilang mga modelo upang tanungin kung paano ipinapatupad ng utak ang trade-off na iyon, halimbawa sa pamamagitan ng pagbabago ng sensory perception o sa pamamagitan ng pagsugpo sa output ng motor. Mula sa gawaing ito, isusulong ng lab ni Dr. Kennedy ang ating pag-unawa sa mga paraan ng paggana ng ating mga utak at kung paano tinutulungan ng istrukturang binuo sa utak ang mga hayop na mabuhay sa mga kumplikadong kapaligiran.

Sung Soo Kim, Ph.D., Katulong na Propesor ng Molecular, Cellular, at Developmental Biology, University of California-Santa Barbara, Santa Barbara, CA

Neural na Representasyon ng Mundo sa Pag-navigate

Nauunawaan ng sinumang kailangang mag-navigate sa isang kilala ngunit madilim na silid kung gaano kahalaga na ang ating utak ay maaaring mag-navigate sa ating kapaligiran gamit ang iba't ibang impormasyon, sa loob at labas, kabilang ang mga kulay, hugis, at pakiramdam ng paggalaw sa sarili. Gumagawa gamit ang isang fruit fly model at isang bago, makabagong experimental apparatus, si Dr. Sung Soo Kim at ang kanyang team ay mag-iimbestiga kung ano ang nangyayari sa utak kapag ang isang hayop ay nagna-navigate – anong mga input ang nakukuha, kung paano ito pinoproseso, at kung paano iyon isinasalin. sa paggalaw.

Nakikipagtulungan si Dr. Kim sa langaw ng prutas dahil ang buong hanay ng mga neuron na kumukuwenta ng direksyon ay maaaring maobserbahan at mabalisa. Ang kanyang pananaliksik ay mag-iimbestiga kung paano ang maramihang mga sensory input ay nababago sa isang kahulugan ng direksyon at kung paano ang mga konteksto ng pag-uugali (mula sa mga panloob na estado tulad ng pagpukaw sa sariling paggalaw ng langaw) ay nakakaapekto sa pagproseso ng direksyon. Ang isang susi sa pananaliksik na ito ay isang nobelang virtual reality arena Ang koponan ni Dr. Kim ay nagtatayo: Ang langaw ay nasa isang swiveling mount, ibig sabihin ay maaari itong paikutin sa kalooban; ang mga dingding ay mga screen na may mataas na resolution na nagbibigay ng mga visual na pahiwatig; ang maliliit na tubo ng daloy ng hangin ay ginagaya ang paggalaw at hangin; at ang isang napakalaking mikroskopyo sa itaas ay nangangahulugan na ang buong utak ng langaw ay maaaring mailarawan kahit na ito ay lumiliko. Sa pamamagitan ng pag-activate at pagpapatahimik ng ilang mga neuronal na populasyon, magagawa ni Dr. Kim na magsagawa ng pananaliksik na tumitingin sa pinagsamang papel ng perception, cognition, at motor control, tatlong subfield ng mga system neuroscience na bihirang konektado sa isang programa ng pananaliksik.

Bianca Jones Marlin, Ph.D., Assistant Professor of Psychology and Neuroscience, Columbia University at ang Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, New York, NY

Molecular Mechanisms ng Intergenerational Memory

Maaari bang mamana ng susunod na henerasyon ang alaala ng isang nakababahalang karanasan? Ang kamakailang pananaliksik ay tila nagmumungkahi na maaari ito, at si Dr. Bianca Jones Marlin at ang kanyang koponan ay handa na mag-imbestiga kung paano maaaring gumana ang prosesong ito sa isang molekular na antas - kung paano ang mga karanasan na nagdudulot ng takot o stress sa isang modelo ng mouse ay maaaring magdulot ng mga pagbabago sa mismong mga neuron naroroon sa utak nito, at kung paano ang mga pagbabagong iyon ay maaaring mamanahin ng genetically ng mga anak ng hayop na nakaranas ng stress, kahit na ang bata ay hindi kailanman nagkaroon ng parehong karanasan.

Ang pananaliksik ni Dr. Marlin ay nakuha sa pagtuklas na ang mga pagbabago sa kapaligiran ay humahantong sa kaplastikan na umaasa sa karanasan sa utak. Gamit ang olfactory fear conditioning - isang amoy na ipinares sa isang banayad na pagkabigla sa paa - nalaman ng team na ang mga daga ay gagawa ng mas maraming olfactory neuron na naaayon sa amoy na ginamit. (Habang ang mga mature, olfactory neuron ay nagpapahayag lamang ng 1 sa 1,000 posibleng olpaktoryo na mga receptor, at matutukoy ng mga mananaliksik kung gaano karaming mga neuron ang may mga receptor para sa napiling amoy.) Ang mas mataas na ratio na iyon ay nagpapatuloy at naka-encode sa tamud at ipinasa sa susunod na henerasyon (ngunit hindi sa mga susunod na henerasyon.) Upang maunawaan kung paano ito gumagana, ang lab ni Dr. Marlin ay magsasaliksik kung ang mga molekula ng amoy mismo o ang simpleng pag-activate ng mga kaugnay na receptor ang nagpapalitaw sa proseso; kung paano nakukuha ang signal mula sa mga mature na cell patungo sa mga immature stem cell na magiging olfactory neuron; at kung ano ang papel na ginagampanan ng mga extracellular vesicle sa paglilipat ng impormasyong iyon. Ang pag-aaral ng mga utak na nakalantad sa pagbabago ng trauma at kung paano ito makakaapekto sa mga susunod na henerasyon ay hindi lamang makakatulong sa mga mananaliksik, ngunit sana ay mapataas din ang kamalayan sa malalim at pangmatagalang epekto ng trauma sa mga mammal - kabilang ang mga tao.

Nancy Padilla-Coreano, Ph.D., Assistant Professor, Department of Neuroscience, University of Florida College of Medicine, Gainesville, FL

Mga Neural na Mekanismo ng Pagbabago sa Pagitan ng Social Competition at Cooperation

Ang mga sosyal na hayop ay may napakakomplikadong pakikipag-ugnayan, kadalasang lumilipat mula sa pakikipagtulungan patungo sa kumpetisyon sa napakaikling panahon. Paano tinutulungan ng utak ang hayop na mag-navigate sa mga sitwasyong iyon, at ano ang nangyayari sa antas ng neurological upang paganahin ang pagbabagong iyon sa pagitan ng mga estado? Nilalayon ni Dr. Nancy Padilla-Coreano na maunawaan ang mga neural network na kasangkot gamit ang behavioral assays, multi-site electrophysiology, at machine learning analysis upang matukoy ang neural circuit dynamics sa likod ng social competency sa mga modelo ng mouse. Ang mga natuklasan ay maaaring makatulong sa mga mananaliksik na mas maunawaan kung ano ang pinagbabatayan ng kakayahang panlipunan, na nahahadlangan sa ilang mga neuropsychiatric disorder.

Gumagamit ang koponan ni Dr. Padilla-Coreano ng mga makabagong teknolohiya, tulad ng tulong ng AI sa pagtukoy at pagsubaybay sa gawi ng mga hayop, at mga pamamaraan ng pananaliksik upang matukoy ang mga circuit na aktibo sa panahon ng pakikipagtulungan at kompetisyon. Sa hypothesizing na ang mga ito ay nagsasapawan ng mga circuit, ang koponan ay manipulahin ang bawat circuit sa parehong mga hayop at obserbahan kung paano nagbabago ang pag-uugali kapag ipinakilala sa ilang mga sitwasyon. Ang pangalawang layunin ay mag-iimbestiga kung ano ang nasa agos ng mga circuit na iyon; at ang ikatlo ay mag-iimbestiga sa papel ng dopamine sa proseso. Kung sama-sama, makakatulong ang pananaliksik na ibunyag kung paano tinutulungan ng utak ang mga hayop sa lipunan na mag-optimize at magbago, pagsasaayos ng panlipunang pag-uugali batay sa konteksto.

Mubarak Hussain Syed, Ph.D., Katulong na Propesor, Kagawaran ng Biology, Unibersidad ng New Mexico, Albuquerque, NM

Molecular Mechanisms Regulating Neural Diversity: Mula sa Stem Cells hanggang Circuits

Si Dr. Mubarak Hussain Syed ay mag-iimbestiga kung ano ang tumutukoy kung paano lumitaw ang mga neuron ng iba't ibang uri mula sa mga neural stem cell (NSCs) at kung paano tinutukoy ng mga salik sa pag-unlad ang mga pag-uugali ng nasa hustong gulang. Nagtatrabaho sa isang fruit fly model, ang lab ni Dr. Syed ay tututuon sa kung paano gumagawa ang Type II NSCs ng mga uri ng neuron ng central complex. Ipinakita ng nakaraang pananaliksik na ang tiyempo ng kapanganakan ng isang cell na bumababa mula sa isang Type II NSC ay nauugnay sa panghuling uri ng cell nito: ang ilang mga inapo ng maagang henerasyon ay nagiging mga olfactory navigation neuron, habang ang mga susunod na henerasyon ay nagiging mga cell na kumokontrol sa pagtulog. Ang mga partikular na molekula, kabilang ang RNA binding proteins at steroid hormone-induced proteins, na ipinahayag pansamantala sa mga oras na iyon, ay pinaniniwalaang kumokontrol sa kapalaran ng mga uri ng neuron.

Sa pamamagitan ng loss-of-function at gain-of-function na mga eksperimento na nagta-target sa mga protina at pathway na iyon, matututunan ng koponan ni Dr. Syed ang mekanismo kung saan binabago nila ang mga kapalaran ng mga neuron at kung ano ang epekto nito sa mga pag-uugali. Ang mga karagdagang eksperimento ay titingnan kung paano nabuo ang mga circuit ng mas mataas na order na mga rehiyon ng utak, na nagpapalagay na ang iba pang mga uri ng cell sa circuit ay nagmumula sa iba't ibang mga NSC sa magkatulad na oras. Higit pa rito, bilang tagapagtaguyod para sa pagtataguyod ng edukasyon sa agham sa mga kabataan mula sa mga grupong kulang sa representasyon sa larangan, si Dr. Syed ay gagawa sa pamamagitan ng kanyang programa na tinatawag na Pueblo Brain Science upang sanayin at turuan ang susunod na henerasyon ng magkakaibang neuroscientist habang isinasagawa niya ang kanyang pananaliksik.

Longzhi Tan, Ph.D., Katulong na Propesor ng Neurobiology, Stanford University, Stanford, CA

Paano Nahuhubog ng 3D Genome Architecture ang Pag-unlad at Pagtanda ng Utak?

Ang paglalagay ng 6 na bilyong baseng pares ng DNA sa isang maliit na cell nucleus ay higit pa sa isang kahanga-hangang trabaho sa pag-iimpake - ito ay isang susi sa kung paano gumagana ang DNA. Si Dr. Longzhi Tan at ang kanyang koponan ay gumagamit ng isang rebolusyonaryong "biochemical microscope" na maaaring magpakita ng 3D na hugis ng mga molekula ng DNA sa loob ng isang cell sa isang resolution na hindi mapapantayan ng mga optical telescope, at sa proseso ay natuklasan na ang natatanging folding ay maaaring sabihin sa mga mananaliksik ng isang mahusay na. deal tungkol sa isang cell. Sa katunayan, independyente sa anumang bagay, masasabi ni Dr. Tan kung anong uri ng cell ang nagmula sa isang piraso ng DNA, at ang relatibong edad ng hayop kung saan nagmula ang cell, sa pamamagitan lamang ng pagtingin sa hugis ng DNA.

Ang biochemical microscope sa gitna ng pananaliksik ay gumagamit ng proximity ligation sa halip na mga optika. Tinutukoy nito kung aling mga pares ng base ang pinakamalapit sa isa't isa, isa-isa, at makakagawa ng isang larawan ng 3D na istraktura ng DNA gamit lamang ang impormasyong iyon nang mabilis at abot-kaya. Kasama sa bahagi ng proyekto ang pagbuo ng susunod na henerasyon ng tool na ito para ma-3D-locate ng team ni Dr. Tan ang bawat molekula ng RNA sa isang brain cell at kung saan ito nauugnay sa nakatiklop na DNA para mas maunawaan kung paano sila nakikipag-ugnayan. Mag-aambag ito sa isang rulebook tungkol sa DNA folding na makakatulong sa mga mananaliksik na makahanap ng mga paraan upang manipulahin ang DNA at maunawaan kung paano nakakaapekto ang maling pagkakatiklop ng DNA sa pag-unlad. Dahil bumababa din ang folding kasabay ng pagtanda, ang pag-unawa sa kung paano ito nakakaimpluwensya sa pagtanda ay maaaring magbigay ng mga insight sa mga paraan upang baligtarin o pabagalin ang ilang epekto ng pagtanda. Ang pangwakas na layunin ay titingnan kung paano naiimpluwensyahan ng mga mutation at folding differences ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga indibidwal.