2021 年 12 月 13 日
麦克奈特神经科学捐赠基金选择了四个项目来获得 2022 年脑疾病神经生物学奖。该奖项将在三年内总计 $120 万用于脑疾病生物学研究，每个项目在 2022 年至 2025 年期间获得 $300,000。
脑部疾病的神经生物学（NBD）奖支持正在研究神经和精神疾病的美国科学家的创新研究。该奖项鼓励基础神经科学和临床神经科学之间的合作，将有关大脑和神经系统的实验室发现转化为诊断和疗法，以改善人类健康。
“很高兴有机会选择一些全国领先的神经科学家并支持他们的开创性研究，”脑疾病神经生物学奖委员会主席、神经病学教授郭明博士说加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院和药理学博士，加州大学洛杉矶分校老龄化中心主任。 “今年的获奖者正在对影响数百万患者的疾病和状况进行研究。他们的工作重点是呼吸问题和大脑回路、毒瘾、厌食症背后的肠脑相互作用以及享乐性饮食行为和肥胖。通过了解疾病的神经生物学，我们为预防和治疗这些脑部疾病的新方法打开了大门。”
该奖项的灵感来自威廉·L·麦克奈特 (William L. McKnight) 的兴趣，他于 1953 年创立了麦克奈特基金会，并希望支持脑部疾病的研究。 1977 年，他的女儿弗吉尼亚·麦克奈特·宾格 (Virginia McKnight Binger) 和麦克奈特基金会董事会以他的名义建立了麦克奈特神经科学项目。
每年颁发多个奖项。今年的四位获奖者是：
- 丽莎·贝特勒, MD, Ph.D., 伊利诺伊州芝加哥市西北大学 Feinberg 医学院内分泌学助理教授
剖析厌食症背后的肠脑动力学：Beutler 博士试图记录炎症介导的厌食症中受影响的肠脑神经回路，确定导致这些回路中断的原因，并发现有助于克服这种情况的神经基质。 - Jeremy Day，博士， 阿拉巴马大学伯明翰分校 Heersink 医学院神经生物学系副教授；和 伊恩·马兹博士 教授 – 神经科学和药理学系，主任 – 纽约市西奈山伊坎医学院神经表观基因组工程中心
利用单细胞表观基因组学对药物激活的集合进行靶向操作：Drs。 Day 和 Maze 正在研究成瘾的表观遗传基础，识别因药物暴露而被劫持的神经集合，从而使个体复发。 - 斯蒂芬·拉梅尔，博士，加州大学伯克利分校神经生物学副教授
神经降压素介导的快感喂养行为和肥胖的调节： Lammel 博士的工作重点是在存在高热量食物的情况下过度进食行为所涉及的神经过程和大脑区域及其调节。 - 林赛·施瓦茨, 博士, 田纳西州孟菲斯圣裘德儿童研究医院发育神经生物学助理教授
识别连接呼吸和认知状态的大脑回路： Schwarz 博士的目标是确定哪些与呼吸相关的神经元被生理和认知线索选择性激活，并绘制它们连接的大脑区域。
今年共收到106份意向书，奖项竞争激烈。一个由杰出科学家组成的委员会审查这些信件，并邀请少数研究人员提交完整的提案。除郭博士外，该委员会还包括加州大学圣地亚哥分校的 Sue Ackerman 博士； Susanne Ahmari，医学博士，匹兹堡大学医学院博士； Robert Edwards，医学博士，加州大学旧金山分校； Andre´ Fenton，纽约大学博士； Tom Lloyd，医学博士，博士，约翰霍普金斯医学院；和 Harry Orr 博士，明尼苏达大学。
2023年奖项更新： 脑疾病神经生物学奖的提交和选择时间表正在发生变化。 2023 年奖项意向书的截止日期将于 2022 年年中公布。
关于McKnight神经科学基金会
McKnight神经科学基金会是一个独立的组织，由明尼苏达州明尼阿波利斯麦克奈特基金会资助，由来自全国各地的着名神经科学家组成的董事会领导。 McKnight基金会自1977年以来一直支持神经科学研究。该基金会于1986年成立了捐赠基金，以实现创始人William L. McKnight（1887-1978）的意图，该公司是3M公司的早期领导者之一。
捐赠基金每年颁发三种类型的奖项。除了“大脑疾病的神经生物学奖”之外，它们还是“麦克奈特神经科学技术创新奖”，用于为发展技术发明提供种子资金，以促进大脑研究。以及McKnight学者奖，以支持神经科学家在其研究生涯的早期阶段。
生物
丽莎·贝特勒, MD, Ph.D., 伊利诺伊州芝加哥市西北大学 Feinberg 医学院内分泌学助理教授
剖析厌食症背后的肠脑动力学
喂养是动物生存的核心，因此肠道和大脑不断沟通以协调适当的食物摄入量和稳定的体重也就不足为奇了。然而，在存在炎症的情况下，这个系统可能会崩溃。炎症相关性厌食症（不要与神经性厌食症混淆）的标志之一是食欲下降，这可能严重到导致营养不良。目前的疗法——包括静脉输注营养和肠道饲管——会降低生活质量并产生严重的附带后果。
Beutler 博士旨在使用先进的神经观察和操作技术来剖析炎症相关性厌食症的潜在机制。 Beutler 的团队将使用钙成像来揭示个体细胞因子（炎症期间释放的信号）对特定进食相关神经元组的影响。她的小组还将使用尖端的遗传工具来尝试消除由严重炎症引起的不适当的“不要吃”信号。最后，她将研究炎症疾病的特定模型如何改变对营养摄入的神经反应。
Beutler 的研究将是第一个在生物体中以这种详细程度来研究这些特定过程的研究。通过确定细胞因子释放的精确神经学靶点，并破译它如何调节食欲，Beutler 希望确定与炎症性疾病相关的营养不良的治疗靶点。此外，她的实验室旨在创建肠道-大脑-免疫信号的路线图，这可能不仅对治疗炎症介导的厌食症具有重大意义，而且对未来的喂养和代谢研究也具有广泛意义。
Jeremy Day，博士， 阿拉巴马大学伯明翰分校 Heersink 医学院神经生物学系副教授；和 伊恩·马兹博士 教授 – 神经科学和药理学系，主任 – 纽约市西奈山伊坎医学院神经表观基因组工程中心
利用单细胞表观基因组学对药物激活的集合进行靶向操作
吸毒成瘾对个人和整个社会都是一个严重的问题。虽然对理解和治疗成瘾进行了大量研究，但接受治疗的 60% 会复发。事实上，对毒品的渴望实际上可能会随着时间的推移而增加，在那些即使没有进一步接触毒品的情况下也已经上瘾的人中潜伏着。 Day 博士和 Maze 博士的目标是在一个新的水平上研究成瘾——在单细胞水平上深入研究药物使用对特定细胞的表观遗传影响，以及这些如何使受试者容易复发。
初步研究表明，随着时间的推移接触药物会改变基因的表达方式。从本质上讲，药物可以劫持被称为“增强子”的基因调控元件，当激活这些元件时，会导致某些基因在脑细胞中表达，从而促使受试者寻找这些药物。 Day 和 Maze 设计了一个项目，以特定细胞类型的方式识别这些由可卡因激活（或未沉默）的增强剂 - 一种众所周知和研究的兴奋剂 - 然后创建并将病毒载体插入细胞中，这些载体只会在那个未沉默的增强子的存在。使用这种策略，病毒载体将仅在受可卡因影响的细胞集合中表达其货物，并允许研究人员通过光遗传学或化学遗传学方法激活或停用受影响的细胞。
有了这个，戴和迷宫将扰乱合奏团，以研究他们在自愿可卡因自我给药的啮齿动物模型中对吸毒行为的影响。他们的工作建立在针对单个细胞和小组细胞的能力的最新进展之上，而不是像早期研究的重点那样针对整个细胞群或细胞类型。现在可以专注于特定细胞的作用，希望可以开发出更好的治疗方法来解决成瘾和复发的遗传根源，并且不会产生操纵更大、目标较少的脑细胞群的负面副作用。
斯蒂芬·拉梅尔，博士，加州大学伯克利分校神经生物学副教授
神经降压素介导的快感喂养行为和肥胖的调节
大脑沉迷于寻找和食用食物。当发现热量密集的食物时——在野外很少见——动物会本能地迅速食用它。对于容易获得高热量食物的人类来说，本能有时会导致暴饮暴食、肥胖和相关的健康问题。但研究也表明，在某些情况下，当这种食物总是可用时，以高热量食物为食的动力可能会减弱。 Lammel 博士试图确定参与这种进食行为及其调节的神经过程和大脑区域。
多年来的研究将进食与下丘脑联系起来，下丘脑是大脑的一个古老而深部的部分。然而，证据也表明大脑的奖赏和愉悦中心的作用。 Lammel 的初步研究发现，从外侧伏隔核 (NAcLat) 到腹侧被盖区 (VTA) 的联系是享乐喂养的核心——激活这种联系光遗传学导致增加富含卡路里的食物的喂养，但不是普通食物。其他研究确定氨基酸神经降压素 (NTS) 除了其他作用外，还参与调节进食。
Lammel 的研究旨在描绘出导致动物享乐进食的大脑各个部分的回路和作用，以及 NTS 的作用，这在 NAcLat 中表达。受试者接受正常饮食或富含卡路里的果冻饮食，NAcLat-to-VTA 通路的活动被记录并映射到喂养行为。他还将跟踪长期暴露于享乐主义食物的变化。进一步的研究将着眼于细胞中 NTS 存在的变化，以及它的不同含量如何影响细胞功能。通过了解喂养和肥胖所涉及的途径和分子机制，这项工作可能有助于未来帮助管理肥胖的努力。
林赛·施瓦茨, 博士, 田纳西州孟菲斯圣裘德儿童研究医院发育神经生物学助理教授
识别连接呼吸和认知状态的大脑回路
动物的呼吸是自动的，但与其他基本功能不同——心跳、消化等——动物可以有意识地控制呼吸。呼吸也以两种方式与情绪和精神状态相关：情绪触发会导致呼吸变化，但有意识地改变呼吸也已被证明会影响精神状态。在她的研究中，Schwarz 博士的目标是确定哪些与呼吸相关的神经元被生理和认知线索选择性激活，并绘制出它们连接的大脑区域。这项研究可能有助于研究影响呼吸的各种神经系统疾病，例如婴儿猝死综合征 (SIDS)、中枢性睡眠呼吸暂停和焦虑症。
Schwarz 旨在利用神经标记技术的进步来研究这些位于脑干深处的神经元，这些神经元传统上难以在体内分离和记录。但是通过活动标记，Schwarz 可以识别先天与主动呼吸期间激活的神经元。对于后者，受试者会受到压力刺激的影响，导致他们冻结并改变他们的呼吸。然后，研究人员可以检查标记的神经元以确定哪些在受调节的受试者中处于活动状态，并确定这些神经元是否与先天呼吸期间处于活动状态的神经元重叠。
第二个目标是确定在调节过程中被激活的呼吸相关神经元的分子身份，以更准确地了解哪些细胞是呼吸回路的一部分。最后，在识别出这些神经元后，施瓦茨将使用其他研究人员开发的病毒载体方法来确定这些激活的细胞连接到大脑的哪些部分。确定大脑状态与呼吸之间的联系、有意识和无意识呼吸回路的重叠以及呼吸与某些疾病之间的联系，可能为更好的治疗以及更全面地了解我们最基本的功能是如何连接的奠定基础。
