Disyembre 3, 2019
Ang McKnight Endowment Fund para sa Neuroscience ay pumili ng apat na proyekto upang matanggap ang 2020 Memory and Cognitive Disorder Awards. Ang mga parangal ay magbibigay ng kabuuang $1.2 milyon sa loob ng tatlong taon para sa pananaliksik sa biology ng mga sakit sa utak, sa bawat proyekto na tumatanggap ng $300,000 sa pagitan ng 2020 at 2023.
Ang Memory at Cognitive Disorders (MCD) Awards ay sumusuporta sa makabagong pananaliksik ng mga siyentipiko ng US na nag-aaral ng neurological at saykayatriko sakit, lalo na ang mga nauugnay sa memorya at katalusan. Ang mga parangal ay hinihikayat ang pakikipagtulungan sa pagitan ng basic at clinical neuroscience upang isalin ang mga pagtuklas ng laboratoryo tungkol sa utak at nervous system sa diagnoses at therapies upang mapabuti ang kalusugan ng tao.
"Natutuwa kaming pumili ng ilan sa mga pinakamahusay na siyentipiko at ang kanilang trabaho sa bansa ngayong taon," sabi ni Ming Guo, MD, Ph.D., pinuno ng mga parangal na komite at Propesor sa Neurology & Pharmacology sa UCLA David Geffen School of Medicine . "Natutukoy ng mga siyentipiko ang mga katanungan na may kaugnayan sa kung paano pangkalahatang kawalan ng pakiramdam at memorya ng epekto ng pagtulog, at kung paano gumagana ang memorya sa pangunahing antas. Sama-sama, nilalayon naming maunawaan ang pinagbabatayan na neurobiology ng mga sakit sa memorya at utak na isang araw ay isasalin sa mga lunas sa ilan sa mga pinaka-nagwawasak na sakit sa utak na nagdurusa sa milyun-milyong mga tao sa mundo. "
Ang mga parangal ay inspirasyon ng mga interes ng William L. McKnight, na nagtatag ng The McKnight Foundation noong 1953 at nais na suportahan ang pananaliksik sa mga sakit na nakakaapekto sa memorya. Ang kanyang anak na babae, Virginia McKnight Binger, at ang board ng McKnight Foundation ay nagtatag ng McKnight neuroscience program sa kanyang karangalan noong 1977.
Hanggang sa apat na parangal ang bibigyan bawat taon. Ang mga parangal sa taong ito ay:
Ehud Isacoff, Ph.D., Evan Rauch Chair, Kagawaran ng Neuroscience, University of California, Berkeley; at Dirk Trauner, Ph.D. Janice Cutler Chair sa Chemistry at Adjunct Propesor ng Neuroscience at Physiology, New York University & #8211; Photo-activation ng Dopamine Receptors sa Mga Modelo ng Parkinson & #8217; s Disease: Isacoff at Dr Trauner ay sinisiyasat kung ang mga dalubhasang dinisenyo na photo-sensitive molekula ay maaaring ipakilala sa talino ng isang daga (na ang pagtanggap ng dopamine ay may kapansanan sa isang paraan na kahawig ng Parkinson's Disease) at magkaroon ng kanilang cognitive function na naibalik sa pamamagitan ng magaan na pag-activate .
Mazen Kheirbek, Ph.D., katulong na Propesor ng Psychiatry, Center for Integrative Neuroscience, University of California, San Francisco; at Jonas Chan, Ph.D., Propesor ng Neurology, Weill Institute for Neurosciences, University of California, San Francisco & #8211; Bagong Myelin Formation sa Systems Consolidation and Retrieval of Remote Memories: Ang pananaliksik nina Dr. Kheirbek at Dr. Chan ay nag-explore kung bakit mas madaling maalala ang ilang mga alaala kaysa sa iba; ang pokus ay sa magkakaibang pag-unlad ng mga myelin sheaths sa paligid ng mga axon ng ilang mga neuron sa panahon ng konteksto.
Thanos Siapas, Ph.D., Propesor ng Computation and Neural Systems, Dibisyon ng Biology at Biological Engineering, California Institute of Technology & #8211; Circuit Dynamics at Cognitive na Resulta ng Pangkalahatang Anesthesia: Siapas Siapas ay naghahanap upang makakuha ng isang mas malalim na pag-unawa sa kung paano gumagana ang pangkalahatang kawalan ng pakiramdam at kung paano nakakaapekto sa utak; para sa proyekto na plano niyang itala ang aktibidad ng utak mula sa anaesthetized na mga daga at gamitin ang pag-aaral ng machine upang alisan ng takip ang mga pattern, pati na rin ang pag-aralan ang pangmatagalang epekto ng kawalan ng pakiramdam.
Carmen Westerberg, Ph.D., Associate Professor, Kagawaran ng Sikolohiya, Texas State University; at Ken Paller, Ph.D. Propesor ng Sikolohiya at James Padilla Chair sa Sining & Agham, Kagawaran ng Sikolohiya, Northwestern University & #8211; Nagbibigay ba ang Superior Sleep Physiology sa Superior Memory Function? Mga Implikasyon para sa Paglikha ng Pakikipagtalo: Westerberg at Dr. Paller ay galugarin ang papel ng pagtulog sa pagsasama-sama ng memorya sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga indibidwal na may mataas na autobiograpikal na memorya. Sinusuri kung paano naiiba ang kanilang pagtulog mula sa pangkalahatang populasyon ay maaaring paganahin ang pananaliksik sa hinaharap na nakikinabang sa mga nagdurusa sa pagkawala ng memorya.
Sa 100 titik ng hangarin na natanggap sa taong ito, ang mga parangal ay lubos na mapagkumpitensya. Sinusuri ng isang komite ng mga kilalang siyentipiko ang mga titik at inaanyayahan ang isang piling ilang mananaliksik na magsumite ng buong panukala. Bilang karagdagan kay Dr. Guo, kasama sa komite ang Sue Ackerman, Ph.D., University of California, San Diego; Susanne Ahmari, MD, Ph.D., University of Pittsburgh School of Medicine; Robert Edwards, MD, University of California, San Francisco; Harry Orr, Ph.D., Unibersidad ng Minnesota; Steven E. Petersen, Ph.D., Washington University sa St. Louis; at Matthew Shapiro, Ph.D., Albany Medical Center.
Ang mga liham ng hangarin para sa mga parangal sa 2021 ay dahil sa Marso 2, 2020.
Tungkol sa McKnight Endowment Fund para sa Neuroscience
Ang McKnight Endowment Fund para sa Neuroscience ay isang malayang organisasyon na pinopondohan lamang ng The McKnight Foundation ng Minneapolis, Minnesota, at pinamumunuan ng isang board of prominent neuroscientist mula sa buong bansa. Ang McKnight Foundation ay sumuporta sa pananaliksik sa neuroscience mula pa noong 1977. Itinatag ng Foundation ang Endowment Fund noong 1986 upang isakatuparan ang isa sa mga layunin ng tagapagtatag na si William L. McKnight (1887-1978), isa sa mga unang pinuno ng 3M Company.
Ang Pondo ng Endowment ay gumagawa ng tatlong uri ng mga parangal sa bawat taon. Bilang karagdagan sa Memory at Cognitive Disorder Awards, ang mga ito ay ang McKnight Technological Innovations sa Neuroscience Awards, na nagbibigay ng seed money upang bumuo ng mga teknikal na imbensyon upang isulong ang pananaliksik sa utak; at ang McKnight Scholar Awards, na sumusuporta sa mga neuroscientist sa maagang yugto ng kanilang mga karera sa pananaliksik.
2020 McKnight Memory at Cognitive Disorder Awards
Ehud Isacoff, Ph.D., Evan Rauch Chair, Kagawaran ng Neuroscience, University of California, Berkeley; at Dirk Trauner, Ph.D. Si Janice Cutler Chair sa Chemistry at Adjunct Propesor ng Neuroscience at Physiology, New York University
"Photo-activation ng Dopamine Receptors sa Mga Modelo ng Parkinson & #8217; s Disease"
Ang Dopamine ay karaniwang kilala para sa pakikipag-ugnay nito sa paglikha ng mga positibong sensasyon o para sa papel nito sa pagkagumon. Ngunit sa katunayan, ang dopamine ay gumaganap ng isang malawak na hanay ng mga tungkulin, at mayroong limang magkakaibang uri ng mga receptor ng dopamine na matatagpuan sa mga selula ng utak, ang bawat isa ay mayroong maraming kumplikadong mga epekto ng agos na nauugnay sa kilusan, pag-aaral, pagtulog at marami pa. Bilang karagdagan sa pagiging isang sakit sa paggalaw, ang sakit na Parkinson ay isa ring sakit na nagbibigay-malay at dinala sa pamamagitan ng pagkawala ng input ng dopamine.
Drs. Isacoff at Trauner ang paggalugad ng mga bagong paraan upang tumpak na makontrol ang pag-activate ng dopamine receptor sa talino na gayahin ang pagkawala ng pagtanggap na natagpuan sa mga pasyente ng Parkinson. Ang diskarte ng lab ay gumagamit ng isang synthetic photoswitchable tethered ligand (PTL) - mahalagang, isang dopamine mimic na naka-attach ng isang tali sa isang angkla, na kung saan ay ilalagay lamang sa mga tiyak na mga receptor ng dopamine sa mga tiyak na mga cell. Ang mga PTL ay ipinakilala sa utak, at ang mga optical wires ay naghahatid ng mga light pulses nang direkta sa mga lugar kung saan ang mga PTL, katulad ng pag-setup na ginamit upang maihatid ang mga de-koryenteng impulses sa pagpapasigla ng utak. Ang mga eksperimento ay mapapansin kung ang mga hayop na nagkaroon ng dopamine sign knocked out ay maaaring mabawi ang kontrol sa paggalaw gamit ang mga naka-target na mga PTL at ilaw - agad, tiyak na muling pag-reaktibo sa pag-flip ng isang switch, nang walang mga hindi sinasadyang epekto ng mga pag-aayos ng parmasyutiko.
Ang pananaliksik na isinagawa ni Drs. Isacoff at Trauner ay perpekto ang proseso ng pagbuo at paghahatid ng mga PTL at potensyal na ipakita ang kanilang pagiging epektibo. Maaari itong magresulta sa isang bagong klase ng mga paggamot hindi lamang para sa mga Parkinson, kundi pati na rin ang iba pang mga sakit sa utak.
Mazen Kheirbek, Ph.D., Katulong na Propesor ng Psychiatry, Center for Integrative Neuroscience, University of California, San Francisco; at Jonah Chan, Ph.D., Propesor ng Neurology, Weill Institute for Neurosciences, University of California, San Francisco
"Bagong Pagbuo ng Myelin sa Sistema ng Pagsasama at Pagkuha ng mga Remote na Pag-alaala"
Ang utak ay pisikal na nagbabago habang tumatagal ito at nag-iimbak ng data - na parang binuksan mo ang isang computer pagkatapos makatipid ng data at natagpuan na ang isang kawad ay lumaki na mas makapal o pinalawak din sa malapit na circuit. Ang prosesong ito ay kapansin-pansin na nangyayari sa pagbuo ng myelin sheathes sa paligid ng mga axon (isang bahagi ng mga neuron) na ipinakita upang i-play ang isang papel sa nadagdagan na kahusayan ng komunikasyon sa loob at sa pagitan ng mga neuronal circuit, na maaaring mapadali ang pagpapabalik sa ilang mga alaala.
Ang hindi naiintindihan ay kung ang mga ito ay gumagamot sa paligid ng mga axon na nauugnay sa ilang mga alaala na higit sa iba. Ang paggamit ng isang modelo ng mouse, si Dr. Kheirbek at Dr. Chan ay naggalugad sa prosesong ito, na naghahanap upang maunawaan kung ang mga axons ng neuronal ensembles na naisaaktibo ng mga nakakatakot na karanasan ay mas pinipili ng aking pinahahalagahan - mahalagang, ginagawang mas madaling maalala ang mga traumatiko na alaala - at kung paano gumagana ang prosesong ito at maaari ay manipulahin. Nahanap ang paunang pananaliksik na ang takot sa pag-conditioning ay nagreresulta sa isang pagtaas ng mga cell na paunang-una para sa pagbuo ng myelin, at ang prosesong ito ay kasangkot sa pang-matagalang pagsasama-sama ng mga alaala sa takot.
Ang isang eksperimento ay mai-tag kung aling mga cell ang isinaaktibo sa panahon ng pag-iingat sa konteksto at pagmasdan ang myelination sa mga cells; pagkatapos, ang mga mananaliksik ay manipulahin ang elektrikal na aktibidad ng natatanging mga circuit upang matukoy kung ano ang sanhi ng karagdagang myelination na mangyari. Ang mga karagdagang eksperimento ay mapapansin kung ang mga daga na nagkaroon ng bagong myelin formation na pinigilan ay nagpapakita ng parehong mga sagot sa takot tulad ng mga daga na may normal na pormasyon ng myelin. Ang isang ikatlong eksperimento ay mapapansin ang buong proseso na may mataas na resolusyon na live na imaging sa loob ng mahabang panahon. Ang pananaliksik ay maaaring magkaroon ng mga implikasyon para sa mga kondisyon tulad ng Post Traumatic Stress Disorder, kung saan ang mga alaala ng traumatiko at pagtugon sa takot ay naisaaktibo, o mga sakit sa memorya kung saan naaalala ang pag-alaala.
Si Thanos Siapas, Ph.D., Propesor ng Computation and Neural Systems, Dibisyon ng Biology at Biological Engineering, California Institute of Technology
"Circuit Dynamics at Cognitive Bunga ng Pangkalahatang Anesthesia"
Habang ang pangkalahatang kawalan ng pakiramdam (GA) ay naging boon sa gamot sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa mga operasyon na imposible sa gising na mga pasyente, ang eksaktong mga paraan na nakakaapekto sa GA sa utak at ang mga pangmatagalang epekto nito ay hindi maganda naiintindihan. Siapas at ang kanyang koponan ay naghahanap upang mapalawak ang aming pangunahing kaalaman sa mga epekto ng GA sa utak sa isang serye ng mga eksperimento, pagbubukas ng pintuan para sa karagdagang pananaliksik sa pag-andar at aplikasyon ng GA na maaaring balang araw ay humantong sa pinabuting paggamit nito sa mga tao.
Nilalayon ni Dr. Siapas na gumamit ng mga pag-record ng multielectrode upang masubaybayan ang aktibidad ng utak sa panahon ng kawalan ng pakiramdam, at upang magamit ang mga diskarte sa pag-aaral ng machine upang makita at makilala ang mga pattern sa neural data. Ang pangkat ay magtatala ng aktibidad sa panahon ng induction at paglitaw mula sa GA, pati na rin sa panahon ng matatag na estado, upang matukoy nang eksakto kung ano ang sinasabi ng utak na dumadaan. Ang pananaliksik na ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang lalo na sa pag-unawa at pagtulong upang maiwasan ang interoperative na kamalayan, isang sitwasyon kung saan ang mga pasyente kung minsan ay nakakaalam sa nangyayari at hindi makagalaw, na maaaring humantong sa matinding trauma.
Ang isang pangwakas na eksperimento ay titingnan ang pangmatagalang epekto ng nagbibigay-malay sa GA. Maraming mga tao ang nakakaranas ng mga panandaliang epekto ng cognitive na epekto pagkatapos ng kawalan ng pakiramdam, ngunit ang isang maliit na porsyento ay nagdurusa ng pangmatagalang o permanenteng kapansanan ng kognitibo. Susubukan ng koponan ang pamamahala ng GA (muli sa mga daga), pagkatapos ay pagsubok para sa mga kakulangan sa pag-aaral o pag-unawa, at itala ang aktibidad ng utak na nauugnay sa mga kakulangan na ito.
Carmen Westerberg, Ph.D., Associate Propesor, Kagawaran ng Sikolohiya, Texas State University; at Ken Paller, Ph.D., Propesor ng Sikolohiya at James Padilla Chair sa Sining at Siyensya, Kagawaran ng Sikolohiya, Northwestern University
& #8220; Nagbibigay ba ang Superior Sleep Physiology sa Superior Memory Function? Mga Implikasyon para sa Counteracting Forgetting & #8221;
Drs. Ang Westerberg at Paller at ang kanilang koponan ay umaasa na makakuha ng pananaw sa proseso ng pagkalimot sa pamamagitan ng pag-aaral ng pagtulog ng pisyolohiya ng mga taong halos hindi malilimutan. Ang mga taong ito, na mayroong isang kondisyon na tinawag na "lubos na mahusay na memorya ng autobiograpiya," o HSAM, ay walang hirap na alalahanin ang mga detalye ng minuto sa bawat araw ng kanilang buhay na may pantay na kaliwanagan, kung nangyari ito noong nakaraang linggo o 20 taon na ang nakakaraan. Sa pamamagitan ng paghahambing, karamihan sa mga tao ay maaaring matandaan ang parehong dami ng mga detalye tulad ng mga may HSAM para sa ilang mga linggo, ngunit higit pa sa naalala nila ang lubos na makabuluhang mga sandali nang detalyado.
Ang pisyolohiya ng pagtulog ay iminungkahi bilang isang posibleng pagkakaiba sa pagitan ng mga may HSAM at mga wala. Ang pagtulog ay kilala na may mahalagang papel sa pagpapatatag ng memorya, at isang detalyadong pag-aaral ng tao ang aktibidad ng utak sa panahon ng pagtulog ng HSAM at kontrolin ng mga indibidwal, maihahambing at suriin ang mga pattern ng mabagal na pag-oscillation (na naka-link sa pagsasama-sama ng memorya), pagtulog ng tulog (din. konektado sa pagsasama-sama, at naitala sa mataas na antas sa mga indibidwal ng HSAM) at ang mga paraan kung saan sila nagkakasabay.
Ang isang pangalawang pag-aaral ay nagtatampok ng isang madaling gamiting headband na magbibigay-daan sa mga paksa na masukat ang parehong data ng pagtulog at memorya sa bahay sa loob ng isang buwan na panahon, upang matukoy kung ang pinahusay na pisyolohiya ng pagtulog sa maraming gabi ay nag-aambag sa higit na mahusay na memorya para sa mga kaganapan na nangyari sa isang buwan bago. Bilang karagdagan, sa pamamagitan ng paggabay sa pag-reaktibo ng mga alaala na hindi autobiographical sa kalikasan na may tunog na mga pahiwatig na ipinakita sa panahon ng pagtulog, ang pag-aaral na ito ay makakatulong na ibunyag kung ang pinahusay na physiology ng pagtulog sa mga indibidwal ng HSAM ay maaaring mapahusay ang memorya para sa mga alaala na hindi autobiograpikal. Drs. Inaasahan nina Westerberg at Paller na sa pamamagitan ng paghahanap kung paano gumagana ang napakahusay na memorya, maaari nating makita ang mga pattern sa mga nagdurusa mula sa sub-optimal na pagpapaandar ng memorya, tulad ng mga nagdurusa mula sa Alzheimer's Disease, at marahil ay makahanap ng mga bagong paraan upang maunawaan at gamutin ang mga kundisyon.
