تخطى الى المحتوى

المكرمات

2019-2021

دنيز كايأستاذ مساعد ، قسم العلوم العصبية ، كلية إيكان للطب بجبل سيناء

آليات دارة ربط الذاكرة

الدكتور تساي يدرس الطرق التي يتم بها تسجيل الذكريات والتعلم في الدماغ ، مع التركيز بشكل خاص على كيفية تأثير الديناميات الزمنية على هذه العمليات. يستكشف بحثها كيف يؤثر تسلسل التجارب وتوقيتها على طريقة تخزين الذكريات وربطها وتذكرها.

إن بحثها له آثار مهمة على اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD) ، وهي حالة مدمرة تصيب ما يصل إلى 13 مليون أمريكي ، مع ارتفاع معدل انتشار المرض بين قدامى المحاربين - حوالي 20 بالمائة. الأشخاص الذين يعانون من اضطراب ما بعد الصدمة يعيدون تجربة الذكريات المؤلمة التي تؤثر بشكل كبير على سلوكهم ونوعية حياتهم. بناءً على بحثها ، افترضت الدكتورة تساي أن التجارب السلبية أو المؤلمة قد توسع نافذة الوقت الذي قد ترتبط فيه الذكريات. في دماغ شخص يعاني من الصدمة ، قد ينتقل هذا الخوف إلى ذكريات لا علاقة لها حدثت ساعات ، أو حتى أيام ، قبل الحدث الصادم.

لاختبار هذه النظرية ، طوّرت الدكتورة تساي ومعاونوها مع Miniscope اللاسلكي الفريد لتصوير النشاط العصبي في الفئران. يتم إرفاق Miniscope برأس الفئران التي تتجول بحرية في أقفاصها بينما يتم تسجيل النشاط العصبي في الوقت الحقيقي. يمكن للدكتور تساي مراقبة وتسجيل الخلايا العصبية التي يتم تنشيطها عند استدعاء الذكريات واختبار ما إذا كان إلغاء تنشيط الخلايا العصبية المحددة يؤثر على ربط الذكريات. تتيح تقنية Miniscope للدكتور كاي تسجيل نشاط الدماغ وتحليله عبر العديد من التجارب على مر الزمن ، وهو أمر مهم لفهم كل من ربط الذاكرة العادي والخلل وظيفيًا. تأمل الدكتورة تساي أن يحسن بحثها فهمنا لاضطرابات مثل اضطرابات ما بعد الصدمة وأن يؤدي إلى تطوير علاجات جديدة للاضطراب.

شين جين ، دكتوراهأستاذ مشارك ، مختبر البيولوجيا العصبية الجزيئية ، معهد سالك للدراسات البيولوجية

تشريح المقصوص Striatal والمصفوفة المقصورات للتعلم العمل

يعتبر تعلم الإجراءات المعقدة والمتسلسلة أمرًا ضروريًا لمعظم الأنشطة البشرية - كل شيء بدءًا من ركوب الدراجة إلى إدخال كلمة مرور البريد الإلكتروني. يستكشف الدكتور جين وفريقه في سالك كيف يتعلم الدماغ ويخزن ويتذكر هذه "الذكريات الحركية". بالإضافة إلى ذلك ، سيدرس الفريق كيفية ترجمة المعرفة المستقاة من "الذكريات الحركية" إلى نشاط بدني ، على سبيل المثال ، الحصول على عضلات لأداء سلسلة كاملة من الإجراءات الدقيقة تلقائيًا (رفع أصابع الذراع / الانقباض / تمديد معصم الكوع / الانحناء) عندما يعطي الدماغ توجيهًا واعًا لإجراء واسع النطاق فقط (أطلق النار على كرة السلة).

تركز أبحاث الدكتور جين على العقد القاعدية ، وهي جزء من الدماغ يتعلق بالتعلم والتحفيز واتخاذ القرارات. على وجه التحديد ، يسعى الدكتور جين إلى فهم دور ونشاط مقصورات التصحيح والمصفوفة في العقد القاعدية والمسارات التي من خلالها يحدث النشاط العصبي أثناء تعلم وتنفيذ السلوكيات المعقدة.

لإجراء هذا البحث ، يعمل الدكتور جين مع الفئران التي ستتعلم سلسلة بسيطة من ذراع دفع لكسب مكافأة الغذاء. يعطي تصميم التسلسل الدكتورة جين نظرة ثاقبة حول كيفية بدء تسلسل الحركة وكيف يوجه الدماغ تغييرا في العمل ثم يوقف التسلسل. سيتم استخدام التقنيات البصرية المتقدمة لمراقبة ومعالجة النشاط العصبي في مقصورات التصحيح والمصفوفة لتحديد كيفية تأثير هذه الأجزاء المختلفة والمسارات على تعلم وتنفيذ السلوكيات المتسلسلة. يمكن أن يؤدي الدكتور جين ومشروع فريقه إلى علاجات أو علاجات للاضطرابات العصبية بما في ذلك مرض باركنسون ومرض هنتنغتون واضطراب الوسواس القهري.

ايليا مونوسوف ، دكتوراهأستاذ مساعد في علم الأعصاب ، كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس

آليات الخلايا العصبية للمعلومات التي تسعى إلى عدم اليقين

غالبًا ما يكون البشر والحيوانات الأخرى لديهم دوافع قوية لمعرفة مستقبلهم. ومع ذلك ، بينما يُعرف الكثير عن كيفية تحفيز المكافآت السلوك ، لا يُعرف سوى القليل جدًا عن الآليات العصبية للبحث عن المعلومات - كيف يتم التحكم في حافزنا لتقليل عدم اليقين بشأن المستقبل ، وما هي عمليات الدماغ التي تشارك ، وكيف يؤثر ذلك على السلوك.

تعد إزالة أو تقليل عدم اليقين بشأن المستقبل جزءًا مهمًا من اتخاذ القرارات. من خلال جمع البيانات وتقييمها ، يمكن للأشخاص والحيوانات اتخاذ خيارات تؤدي إلى نتائج أكثر إيجابية أو في تقليل الآثار السلبية. نتيجة لذلك ، فإن المعلومات التي تساعد في تقليل حالة عدم اليقين لها قيمة في حد ذاتها.

سوف يستكشف مختبر Monosov الآليات العصبية لعملية صنع القرار عندما يواجه حالة من عدم اليقين ، وعلى وجه الخصوص ، كيف يتوقع الدماغ الحصول على المعلومات ويتحكم في حركتنا لتقليل عدم اليقين من خلال تحديد قيمة للمعلومات. تم تصميم المشروع أيضًا لإلقاء الضوء على العوامل (مثل طبيعة النتيجة أو درجة عدم اليقين) التي تؤثر على القيمة المخصصة للمعلومات حول المستقبل ، والعمليات العصبية التي ينطوي عليها اتخاذ إجراءات لاكتساب هذه المعرفة. قد يكون هذا العمل مفيدًا في علاج مجموعة من الحالات المرتبطة باتخاذ القرارات غير المتوافقة ، مثل إدمان المقامرة (حيث يتعرض الأشخاص لمخاطر مفرطة في مواجهة الأدلة) أو القلق المفرط (حيث لا يخضع الأشخاص حتى لأدنى المخاطر ).

فيكاس سوهال ، دكتوراه في الطب، دكتوراه ، أستاذ مشارك ، قسم الطب النفسي ومعهد ويل للعلوم العصبية ، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو

استخدام طرق جديدة لتصوير الجهد لاختبار مدى مساهمة مستقبلات الدوبامين قبل الجبهية في تذبذبات جاما والسلوك المرن

يجري الدكتور سوهال أبحاثًا حول الأسباب الأساسية للفصام. على الرغم من أن الناس يربطون في كثير من الأحيان الفصام بأعراضه الأكثر وضوحا ، مثل جنون العظمة أو الهلوسة السمعية ، إلا أن العيوب المعرفية هي في الواقع التي تؤثر على نوعية حياة المصابين أكثر. أحد الأمثلة على القدرة الإدراكية التي تعاني من الفصام هو تعلم قواعد جديدة عندما تتغير القواعد. يُظهر المصابون بالفصام المثابرة - مواصلة اتباع القاعدة القديمة حتى عندما تغيرت القواعد.

تركز الأبحاث التي أجراها الدكتور سوهال على البتروفومين الداخلي (الذي ينقل الإشارات بين الخلايا العصبية الأخرى) وتذبذبات غاما (الأنماط الإيقاعية في المخ والتي يعتقد أنها تنشأ من التفاعلات بين الخلايا العصبية الماثية والمثبطة). أظهرت الأبحاث أن الأفراد المصابين بمرض انفصام الشخصية لديهم مستويات منخفضة من الخلايا العصبية الكهروضوئية وكذلك مستويات أقل من بعض تذبذبات غاما المرتبطة بالنشاط المعرفي.

سيراقب د. سوهال النشاط العصبي عند الفئران ، المدربة على سلوك يتبع مجموعة معينة من القواعد ، يجب أن تتكيف فجأة مع القواعد الجديدة. يمكن أن يكون متحمس الكهروضوئية interneurons عن طريق الدوبامين صدر عندما يواجه موضوع من قبل نتائج غير متوقعة. باستخدام الفئران مع مستقبلات الدوبامين المحذوفة بشكل انتقائي على interneurons الكهروضوئية ، سوف يلاحظ الدكتور Sohal كيف يختلف نشاطها العصبي عن الفئران العادية عند مواجهة تغيير القاعدة. تبحث المجموعة الثانية من التجارب في تذبذبات غاما وكيف يتأثر تزامنها بوجود أو عدم وجود مستقبلات معينة من الدوبامين على أنواع معينة من الخلايا العصبية داخل الدماغ. من خلال الفهم الأفضل لكيفية تغير عمليات الدماغ ، من المأمول أن يتم تطوير علاجات مستهدفة ذات يوم لتحسين هذه الوظيفة لدى المصابين بالفصام.

2018-2020

الدكتورة إليزابيث بوفالو, أستاذ ، قسم علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية ، كلية الطب بجامعة واشنطن ؛ ورئيس قسم العلوم العصبية ، المركز القومي لبحوث الرئيسيات بواشنطن

ديناميات العصبية للذاكرة والإدراك في تشكيل الحصين الرئيسيات

تدرس الدكتورة بوفالو وفريقها الآليات التي تحرك الذاكرة والإدراك من خلال دراسة كيفية ارتباط التغيرات في النشاط العصبي للقرود غير البشرية بقدرتها على التعلم والتذكر. في هذا المشروع ، قام باحثون في Buffalo Lab بتدريب قرود المكاك على استخدام المقود أثناء تنقلهم في بيئة لعبة افتراضية غامرة ، بينما يتم تسجيل وتحليل نشاط الدماغ في الفص الصدغي الإنسي. الهدف هو الحصول على فهم أكبر لكيفية دعم مجموعات الخلايا العصبية في تشكيل الحصين الرئيسى تكوين الذاكرة ، وما إذا كانت نظريات تنظيم الشبكة التي تعززت في القوارض تنطبق على الرئيسيات. يمكن أن تسلط نتائجها ضوءًا جديدًا على السبب الذي من شأنه أن يؤدي إلى تلف هذه الهياكل من قدرة المخ على تخزين واسترجاع المعلومات ، مما يمهد الطريق نحو علاجات جديدة للأفراد الذين يواجهون تحديات من الفص الصدغي والصرع والاكتئاب والفصام ومرض الزهايمر.

موريسيو ر. ديلجادو ، دكتوراه, أستاذ مشارك ، قسم علم النفس ، جامعة روتجرز

تنظيم ذكريات السيرة الذاتية السلبية من خلال الاستراتيجيات الإيجابية التي تركز على العاطفة

يستكشف مختبر Delgado للعلوم العصبية الاجتماعية والعاطفية تفاعل العاطفة والإدراك في الدماغ البشري أثناء عمليات التعلم واتخاذ القرارات. الاستفادة من بحث الدكتور ديلجادو السابق الذي يكشف أن ذكريات الذكريات الإيجابية يمكن أن تجند أنظمة المكافآت العصبية وتثبيط استجابة الكورتيزول ، سيبحث هو وفريقه الآن ما إذا كان التركيز على جانب إيجابي من الذاكرة السلبية يمكن أن يغير من كيفية تذكر تلك الذاكرة ، وحتى غير الشعور الذي يحثه في المرة التالية التي يتم فيها استرجاع الذاكرة. للقيام بذلك ، سيطلب الباحثون من المشاركين في الدراسة استرجاع ذاكرة سلبية مع مرور الوقت ، باستخدام تحليل السلوك والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لوصف الآليات العصبية المشاركة في تنظيم ذكريات السيرة الذاتية السلبية. مثل هذه النتائج يمكن أن تؤدي إلى أدوات جديدة واستراتيجيات علاجية لتحسين نوعية الحياة للأشخاص الذين يعانون من اضطرابات الصحة العقلية والمزاجية.

بروس إي هيرنج ، دكتوراه, أستاذ مساعد ، قسم البيولوجيا العصبية ، قسم العلوم البيولوجية ، كلية الآداب والعلوم في دورنسيف ، جامعة جنوب كاليفورنيا

فهم ضعف متشابك في اضطراب طيف التوحد

ركز الدكتور هيرينج وفريقه مؤخرًا على "نقطة ساخنة" محتملة لتطوير اضطرابات طيف التوحد ، واكتشفوا ثمانية طفرات مختلفة متعلقة بالتوحد متجمعة على جين TRIO المسؤول عن بروتين يدفع قوة أو ضعف الروابط بين الدماغ الخلايا. الآن ، سينشر باحثو Herring Lab الفئران الهندسية كنموذج حيواني لتحديد ما إذا كان تعطيل وظيفة TRIO خلال فترة مبكرة حرجة في نمو الدماغ يعطل العلاقة بين خلايا المخ التي تسهم في تطوير ASD. من خلال معرفة المزيد حول نقطة التقاء الواعدة للجينات المعرضة للخطر ، قد يساعد بحث الدكتور هيرنج في تطوير نظريات جديدة تتعلق بالآليات الجزيئية الكامنة وراء مرض التوحد ، مما يلقي ضوءًا جديدًا على كيفية إسهام الاختلال العصبي التشابكي في المرض المعرفي.

ستيف راميريز ، دكتوراه, أستاذ مساعد ، قسم العلوم النفسية والدماغ ، جامعة بوسطن ، مركز علوم الحياة والهندسة المتكاملة

تحوير مصطنع الذكريات الإيجابية والسلبية للتخفيف من ردود الفعل الخاطئة

يركز الدكتور راميريز على الكشف عن آليات الدائرة العصبية لتخزين الذاكرة واستعادتها ، وإيجاد طرق لتعديل الذكريات بشكل مصطنع لمحاربة حالات سوء التكيف التي تظهر في أمراض معرفية مثل اضطراب ما بعد الصدمة. طور الباحثون في مجموعة راميريز مؤخرًا نظامًا لوضع علامات وراثية يتم فيه تسمية الخلايا التي تنشط بشكل خاص أثناء تكوين الذاكرة الإيجابية أو السلبية بتأثيرات حساسة للضوء ، وهي تقنية جديدة تمنح الباحثين التحكم البصري في الخلايا الحاملة للذاكرة في الفئران. باستخدام هذا النهج المبتكر ، سيستكشف راميريز وفريقه الآن ما إذا كان التحوير المصطنع أو تقوية الذكريات الإيجابية يمكن أن يقلل من استجابة الخوف المرتبطة بالذكريات السلبية ، والبحوث التي قد تضع الأساس لمسارات العلاج المستقبلية والأهداف الدوائية للبشر المتأثرين باضطرابات ما بعد الصدمة وغيرها من الأمراض النفسية اضطرابات.

2017-2019

دونا ج. كالو ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في قسم التشريح والأعصاب ، جامعة ماريلاند ، كلية الطب

الفروق الفردية في إشارات الانتباه في دوائر اللوزة

تعتمد أبحاث د. كالو على رغبتها في فهم القابلية الفردية للإدمان ، وهو ما يتضح في إكراه المدمنين على البحث عن المخدرات وتعاطيها حتى في مواجهة الآثار السلبية المعروفة لتعاطي المخدرات. عمومًا ، يعدل البشر سلوكهم عندما تتحسن قيم النتائج بشكل مفاجئ أو أسوأ مما هو متوقع ، ولكن القدرة على تعديل السلوك عندما تزداد المواقف سوءًا في الأفراد المدمنين. لفهم النمط الظاهري الضعيف للإدمان بشكل أفضل ، من المهم أن نفهم كيف يختلف الأفراد قبل التعرض لأدوية تعاطي المخدرات. يستخدم مختبر الدكتور كالو نماذج حيوانية لدراسة آليات الدماغ الكامنة وراء تتبع الفروق وتتبع الأهداف الفردية في الفئران. يُظهر متتبعو الإشارات دافعًا تحفيزيًا كبيرًا ناجم عن الإشارات المرتبطة بالأغذية والمخدرات ، بينما يستخدم متتبعو الأهداف إشارات لتوجيه الاستجابة المرنة استنادًا إلى القيمة الحالية للنتائج. يقوم الدكتور كالو بتسجيل نشاط في الوقت الفعلي للخلايا العصبية اللوزة الفردية لفحص كيفية إطلاقها عندما يقوم متتبعو الأهداف والهدفون بمهام تنتهك توقعاتهم بالمكافأة. إنها أيضًا تمنع الخلايا العصبية بشكل انتقائي لفحص دور مسارات اللوزة في جذب الانتباه نحو الإشارات في مواجهة العواقب السلبية. ستنظر الدكتورة كالو في نتائج فريقها من حيث صلتها بفهم مدى تعرض الفرد للإدمان والوقاية منه.

فريد هـ. جاج ، دكتوراه ، أستاذ بمعهد سالك للدراسات البيولوجية ماثيو Shtrahman ، دكتوراه ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو

باستخدام التصوير العميق في الجسم الحي ثنائي Ca2 + التصوير لدراسة فصل النمط الزمني

الدكاترة. يستكشف Gage و Shtrahman كيف يميز الحصين تجارب مماثلة لتكوين ذكريات منفصلة ، وهي عملية تسمى فصل النمط. على وجه التحديد ، يبحثون كيف يعالج الحصين المعلومات الحسية الديناميكية التي تتغير مع مرور الوقت أثناء تكوين الذاكرة. سوف يركزون دراستهم على التلفيف المسنن ، وهي منطقة داخل الحصين يعتقد أنها مهمة لفصل الأنماط وواحدة من منطقتين فقط داخل دماغ الثدييات يولد خلايا عصبية جديدة طوال الحياة. سيستخدم Gage و Shtrahman تصوير الكالسيوم ثنائي الفوتون لاستكشاف نشاط الخلايا العصبية حديثي الولادة في هذه المنطقة العميقة من الدماغ لفهم وظيفة الدماغ المهمة هذه بشكل أفضل. إن فهم هذه الآليات سيوفر رؤى مهمة حول سبب انخفاض قدرتنا على التعلم والتذكر مع تقدم العمر وكيف يؤدي مرض الحصين إلى ضعف كبير في الذاكرة في اضطرابات مثل مرض الزهايمر وانفصام الشخصية.

غابرييل كريمان ، دكتوراه ، أستاذ مشارك لطب وجراحة العيون ، مستشفى بوسطن للأطفال ، كلية طب هارفارد

الآليات السلوكية والفسيولوجية والحسابية التي تقوم عليها تكوين الذاكرة العرضية في الدماغ البشري

من خلال عرض مقاطع الأفلام للأفراد وتحديد ما يمكنهم تذكره من المشاهدة ، يسعى الدكتور كريمان وفريقه إلى فهم كيفية صنع الذكريات العرضية. يقول إن الذكريات العرضية "تشكل نسيجًا أساسيًا في حياتنا" ، وهو يشمل كل ما يحدث للفرد ويشكل أساسًا من نحن. نظرًا لأن تكوين الذاكرة العرضية أمر بالغ التعقيد بحيث يتعذر تتبعه في الحياة الواقعية ، يستخدم Kreiman الأفلام كوكيل ، لأن الناس يطورون ارتباطات عاطفية بالشخصيات كما يفعلون في العالم الحقيقي. يدرس كريمان وفريقه كميًا آليات التصفية السلوكية التي تؤدي إلى التذكر مقابل النسيان وبناء نموذج حسابي يتنبأ بمحتوى الفيلم الذي لن ينسى ولن ينسى الموضوعات. يتعاون كريمان مع الدكتور إسحاق فريد في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، حيث يوفر عمله مع مرضى الصرع فرصة لدراسة نشاط التشنجات العصبية في الحصين أثناء تكوين الذاكرة العرضية. عملهم مهم بالنظر إلى أن الاضطرابات المعرفية التي تؤثر على تكوين الذاكرة لها عواقب وخيمة لا يمكن علاجها حتى الآن بالعقاقير أو العلاجات السلوكية أو غيرها من الأساليب.

بوريس زميلمان ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم الأعصاب و دانييل جونستون ، دكتوراه ، أستاذ العلوم العصبية ومدير مركز التعلم والذاكرة ، جامعة تكساس في أوستن

اختلال وظيفي أمامي في متلازمة الهش X

تعاون الباحثان في مركز أوستن للتعلم والذاكرة دانييل جونستون وبوريس زميلمان لدراسة دور قشرة الفص الجبهي (PFC) في متلازمة Fragile X (FXS). ينتج FXS عن طفرة في جين يسمى fmr1 وفقدان بروتين يسمى FMRP ، تعطيل وظيفة الخلايا العصبية. FXS هو الشكل الأكثر شيوعًا للإعاقة الذهنية والسبب الأكثر شيوعًا لمرض التوحد. باستخدام نموذج الفأر الذي fmr1 تم حذف الجين ، وكان مختبر جونستون يدرس سلوكًا بسيطًا يشبه الذاكرة يدعى تكييف التتبع بالعين ، حيث يؤدي الاقتران بين الإشارات البصرية مع نفخة هواء غير متجاورة إلى إغلاق الجفن بشكل استباقي. ومن المثير للاهتمام ، الفئران تفتقر إلى fmr1 الجينات والبروتين FMRP غير قادرين على تعلم هذه المهمة. في هذا المشروع ، سوف يستخدم الباحثون الفيروسات التي صممها Zemelman لإزالة أو استبدال FMRP في خلايا عصبية معينة من PFC ، ومن ثم فحص سلوك الحيوان ، ومكمل البروتينات العصبية وأنماط إطلاق خلايا PFC المحددة. على المدى الطويل ، تحمل أبحاثهم الوعد بالمناهج الإكلينيكية تجاه FXS والتوحد من خلال تحديد أهداف الخلية المثلى للتدخلات العلاجية.

2016-2018

ديفيد ج. فوستر ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علم الأعصاب ، كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز

الدور المزدوج لتسلسل خلايا مكان الحصين في التعلم والذاكرة

يستكشف ديفيد فوستر وفريقه أسئلة أساسية حول الذاكرة وكيف يعمل الحصين بينما نخطط لأعمال مستقبلية تعتمد على ما فعلناه في الماضي. في حين أنه من المعروف أن نفس الخلايا العصبية الموجودة في حريق الحصين تشير إلى عندما نواجه مكانًا ماديًا من قبل ، إلا أن هذا لا يفسر بعد ما يتعلق بخلايا الحصين بالذاكرة. يهتم فريق فوستر بتسلسل أنماط إطلاق النار المنبعثة عندما تتوقع الفئران والفئران الانتقال عبر الفضاء المادي ، أو في الواقع تعيين السفر عبر الزمن الذهني أو الذاكرة العرضية للقرن آمون. سيحدد فوستر وفريقه ما يحدث عندما يعطلون تسلسل الدماغ ويحاولون تغيير السلوك المتوقع. يعتبر ضعف الحصين وضعف الذاكرة سمة أساسية في العديد من أمراض الدماغ وحتى الشيخوخة الطبيعية ، مما يؤكد الحاجة إلى توسيع فهمنا للأساس العصبي للذاكرة العرضية.

اولي روتيهاوزر ، دكتوراه ، أستاذ مساعد لجراحة المخ والأعصاب ، مركز سيدار سيناء الطبي ؛ مساعد زائر (تعيين مشترك) ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
آدم مملق ، دكتوراه في الطب ، أستاذ جراحة المخ والأعصاب ، مركز سيدار سيناء الطبي

الحصين ثيتا بوساطة إيقاع تنسيق النشاط العصبي في الذاكرة البشرية

الدكاترة. يقوم فريق Rutishauser و Mamelak متعدد التخصصات من الأطباء والباحثين بترميز ما تقوم به خلايا الدماغ البشرية عند إنشاء ذكريات جديدة وتذكرها. وهم يعملون مع المرضى الذين لديهم أقطاب كهربائية مزروعة في أدمغتهم كجزء من العمليات الجراحية العصبية. بينما يخضع المرضى للعلاج ، يدير فريق البحث اختبارات الذاكرة ويسجل نشاط الخلايا العصبية الفردية في الحصين ، وهي بنية دماغية ضرورية لتشكيل ذكريات جديدة. باستخدام هذه التقنية ، يبحث الفريق في كيفية تنسيق النشاط العصبي بواسطة إيقاعات الدماغ وكيف يسمح هذا التنسيق بتكوين ذكريات جديدة. يُعتقد أن التنسيق العصبي الناقص سبب رئيسي لاضطرابات الذاكرة. لذلك ، فإن دراسة كيفية تكوين أدمغة الإنسان ذكريات جديدة وتحليل تحديداً كيف يمكن لتذبذبات ثيتا تنسيق النشاط بين أنواع وظيفية مختلفة من الخلايا العصبية قد يؤدي إلى فهم أفضل لكيفية أن يساعد العلاج الدوائي والتحفيزي في استعادة وظيفة الذاكرة.

دافنا شوهامي ، دكتوراه، أستاذ مشارك في علم النفس وعقل زوكرمان ، الدماغ ، معهد السلوك ، جامعة كولومبيا

كيف توجه الذاكرة العرضية القرارات: الآليات العصبية والآثار المترتبة على فقدان الذاكرة

الدكتور شوهامي يبحث في كيفية استخدام الذكريات عندما نتخذ القرارات. حتى أبسط القرارات ، مثل ما يجب طلبه للغداء ، تعتمد على الذاكرة للتجارب السابقة. لفهم عمليات الدماغ التي تستخدم بها الذاكرة لتوجيه القرارات ، سيجمع فريق الدكتور شوهامي بين نهجين مختلفين. سوف يستخدمون التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لمسح نشاط الدماغ بينما يتخذ الأشخاص الأصحاء سلسلة من القرارات البسيطة وسينظرون في مساهمة مناطق الذاكرة في الدماغ في عملية صنع القرار. سوف يقارنون أيضًا اتخاذ القرارات بين الأشخاص الأصحاء والمرضى الذين يعانون من فقدان شديد للذاكرة. الدكتور شوهامي يتعاون مع أخصائي علم الأحياء العصبي ، الدكتور مايكل شادلن ، الذي يدرس كيف تجمع الخلايا العصبية الأدلة لاتخاذ قرارات إدراكية بسيطة. يجمع بحثهم بين مجموعتين مختلفتين من الأبحاث: كيف يتذكر الدماغ الذكريات ، وكيف يجمع الأدلة لاتخاذ القرارات. الهدف طويل المدى من البحث هو تحسين نوعية الحياة للمرضى الذين يعانون من فقدان الذاكرة من خلال فهم كيفية تأثير فقدان الذاكرة على القرارات اليومية وخلق تدخلات تعالج هذه المشكلة.

كيمبرلي تولياس ، دكتوراه ، أستاذ مشارك ، كلية بايلور للطب
أندرياس تولياس ، دكتوراه ، أستاذ مشارك ، كلية بايلور للطب

دراسة آثار الذاكرة العالمية بدقة وضوح واحدة

تتواصل الخلايا العصبية في أدمغتنا مع بعضها البعض من خلال روابط متشابك ، والتي تصبح أقوى أو أضعف أثناء التعلم. ومع ذلك ، فقط جزء صغير من تريليونات المشابك العصبية في الدماغ يشارك في تكوين ذاكرة واحدة. د. كيمبرلي تولياس وزوجها الدكتور أندرياس تولياس يجمعان خبراتهما في علم الأعصاب الجزيئي والنظم لتطوير طريقة لتسمية نقاط الاشتباك العصبي المحددة المرتبطة بالذكريات الفردية. يسمون هذه الأداة متعددة الألوان العصبية محفورة الذاكرة engram ، أو MNIMES ("ذكريات" في اليونانية). سيساعدهم هذا النهج على فهم كيفية تكوين الذكريات في أدمغة صحية بشكل أفضل ، وكذلك كيفية تغيير هذه العملية في الأمراض العصبية والنفسية مثل مرض التوحد أو مرض الزهايمر. يمكن أن تؤدي أبحاثهم إلى علاجات وراثية أو صيدلانية جديدة لاستعادة وظيفة التشابك الطبيعي واللدونة في هذه الأمراض. من بين الأعضاء الرئيسيين في مختبرات تولياس التي تقود هذا المشروع الدكاترة. جوزيف دومان وجاكوب ريمر.

2015-2017

جاكلين جوتليب ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علم الأعصاب ، جامعة كولومبيا

ديناميات السكان ترميز عدم اليقين والمكافأة في القشرة الأمامية والجدارية

يدرس غوتليب طبيعة الانتباه ، ويفترض أن هناك عاملين رئيسيين - المكافأة وعدم اليقين - يلفتان الانتباه ويتورطان في العديد من الأمراض النفسية ، مثل الإدمان ، اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه والقلق والاكتئاب. باستخدام النظم المرئية للقردة والنظر إلى أعداد كبيرة من الخلايا العصبية المسجلة معًا ، سوف يبحث مختبرها في كيفية تورط عدم اليقين والمكافأة في الانتباه ومراقبة حركة العين.

مايكل جريسيوس ، دكتوراه في الطب ، ميلا في الساعة ، أستاذ مشارك في علم الأعصاب ، جامعة ستانفورد

توضيح التفاعل بين الجنس و APOE على مخاطر مرض الزهايمر

يحمل أكثر من نصف مرضى الزهايمر نوعًا مختلفًا من الجينات يسمى APOE4 ، مما يشكل خطرًا أكبر على النساء أكثر من الرجال. يخطط Greicius للتحقيق في APOE4 في البشر ، ويبحث عن متغيرات على الجينات الأخرى التي تتفاعل مع APOE4 بشكل مختلف حسب الجنس ، ويسأل عما إذا كان انخفاض هرمون الاستروجين في سن اليأس قد يزيد من خطر الإصابة بالنساء. الهدف هو اكتساب رؤى جديدة حول كيفية زيادة APOE4 من خطر الإصابة بمرض الزهايمر ، وربما يساعد في تحديد علاجات جديدة وربما يؤدي إلى توصيات لاستبدال الهرمونات بناءً على حالة APOE4.

ستيفن مارين ، دكتوراه, أستاذ علم النفس ومعهد العلوم العصبية ، جامعة تكساس إيه آند إم

تفاعل ما قبل الحصين في استرجاع الذاكرة السياقية

تسعى مارين لفهم أنظمة الدماغ والدوائر التي تضع الذكريات في السياق - وهي عملية تحدد ماذا ومتى وأين وقعت الأحداث في حياتنا. ترتبط العديد من اضطرابات الذاكرة ، بما في ذلك مرض الزهايمر ، بعدم القدرة على استرجاع التفاصيل السياقية الغنية حول التجربة. سوف تستخدم Maren الأساليب الدوائية المتطورة في الفئران لمعالجة الخلايا العصبية في المهاد الذي يربط القشرة الأمامية والحصين لتوصيف كيفية مساهمة هذه الروابط في الذاكرة.

فيليب وونغ ، دكتوراه ، أستاذ علم الأمراض وعلم الأعصاب ليام تشن ، دكتوراه ، دكتوراه, أستاذ مساعد في علم الأمراض ، جامعة جونز هوبكنز

توصيف والتحقق من هدف علاجي جديد في النماذج الحيوانية TDP-43 من الخرف الجبهي الصدغي

يعد الخرف الجبهي الصدغي (FTD) ، وهو مجموعة من الاضطرابات المعقدة الناتجة عن التنكس العصبي للفص الجبهي والزماني ، شكلًا رئيسيًا من أشكال الخرف التي تصيب الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 65 عامًا. يأمل وونغ وتشين في سد فجوة في القدرة على علاج هذه الأمراض. وهي تفترض أن فقدان وظيفة بروتين معين ، TDP-43 ، متورط. TDP-43 يحتمل أن تنظم مجموعة واسعة من الأهداف الجزيئية ذات الصلة في فقدان الذاكرة والانخفاض المعرفي في FTD. سيقوم مختبرهم بإجراء فحص المخدرات في ذباب الفاكهة لاكتشاف يؤدي إلى أهداف محتملة لتطوير الدواء.

2014-2016

نيكول كالكوس ، دكتوراه ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علم الأعصاب وعلم الأعصاب هنري يين ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم النفس وعلم الأعصاب ، جامعة ديوك

من عادة جيدة إلى سيئة: دراسة العلاقة بين تعلم العادة والإكراه

يستكشف Calakos و Yin كيف يتغير نمط نشاط إطلاق النار بين أنواع الخلايا المميزة في العقد القاعدية مع التعلم. على الرغم من معرفة الكثير حول ما يحدث في الوصلات العصبية في الدماغ أثناء عملية التعلم ، إلا أنه لا يُعرف الكثير عن كيفية دمج هذه التغييرات للتأثير على إطلاق النورونات العصبية بين مجموعات الخلايا العصبية في دائرة معينة. طور الباحثون منهجًا لدراسة التعلم في هذا المستوى وسيطبقونه لدراسة كيفية تغير النشاط العصبي في المخطط مع تعلم العادات وما إذا كان انحراف عملية التعلم المعتادة يؤدي إلى سلوكيات إلزامية. هذا العمل لديه القدرة على تحسين فهمنا لكيفية ترميز التعلم المعتاد في المخطط وكيف يمكن أن تتعطل هذه العملية في اضطراب الوسواس القهري (OCD) والاضطرابات ذات الصلة.

إدوارد تشانغ ، دكتوراه في الطب ، أستاذ مشارك في جراحة الأعصاب وعلم وظائف الأعضاء ، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو

كيف نتعلم الكلمات: الفسيولوجيا العصبية للذاكرة اللفظية

في مرحلة الطفولة والبلوغ ، نبني ونحافظ على مفردات ضخمة ، لكننا لا نعرف بالضبط كيف. نظرًا لأن اللغة فريدة من نوعها بالنسبة للبشر ، يخطط تشانغ لدراسة آليات تعلم الكلمات في الأشخاص - خاصة المرضى الذين يخضعون لإجراءات جراحية عصبية ولديهم أقطاب كهربائية مزروعة في أدمغتهم للحصول على مؤشرات سريرية ، مثل توطين الصرع. إنه يأمل في اكتساب معرفة جديدة مهمة حول كيفية تنسيق شبكات الدماغ في تعلم الكلمات. نظرًا لأن صعوبات العثور على الكلمات هي أحد الأعراض الشائعة المرتبطة بالشيخوخة والعديد من الحالات العصبية ، مثل مرض الزهايمر والسكتة الدماغية وفقدان القدرة على الكلام ، فإن العلاجات الجديدة التي يمكن أن تحافظ على وظيفة الدماغ أو تعززها في هذه الظروف ستعتمد على فهم كيفية تعلم الكلمات.

آدم كيبك ، دكتوراهأستاذ مشارك ، مختبر كولد سبرينج هاربور

إشارات البث المعرفي محددة من نوع الخلية من النواة القاعدية

يدرس مختبر كيبيكس النواة القاعدية (NB) ، وهو نظام عصبي عضلي مهم للغاية لكنه غير مفهوم بشكل جيد ، ويتوازى تنكسه مع انخفاض وظائف الوظائف الإدراكية لدى مرضى الزهايمر وخرف باركنسون والانحدار المعرفي الطبيعي المرتبط بالعمر. هناك أدلة على أن NB له أدوار في التعلم والانتباه ، لكن من غير المعروف الإشارات التي يرسلها هذا النظام إلى القشرة. للحصول على المعرفة الأساسية حول هذا الموضوع ، سوف تسجل Kepecs الخلايا العصبية الكولينية المحددة في الفئران التي تتصرف. سيحدد البحث ، الذي يجمع بين الفيزيولوجيا الكهربية السلوكية والفيزياء النفسية الكمية وتقنيات علم البصريات الوراثية ، ما تشير إليه الخلايا العصبية المحددة ومتى ، وما إذا كانت لديهم الإشارات المناسبة لدعم التعلم والانتباه. معرفة أنماط إطلاق النار في هذه الخلايا العصبية سوف توفر معلومات مهمة لتطوير العلاجات العلاجية للأمراض المعرفية.

جون ويكستد ، دكتوراه ، أستاذ متميز في علم النفس ، و لاري سكوير ، دكتوراهأستاذ الطب النفسي وعلوم الأعصاب وعلم النفس بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو

تمثيل الذاكرة العرضية والدلالية في الخلايا العصبية المفردة للحصين البشري

يستكشف الباحثون ما إذا كانت الخلايا العصبية الفردية في مناطق دون إقليمية مختلفة من الحصين البشري تشفر الذكريات. لقد تم فحص مسألة كيفية تخزين ذكريات الدماغ باستخدام منهجيات أخرى ، ولكن جميعها كانت لها قيود. في هذا البحث ، تتعاون Wixted and Squire مع الدكتور بيتر شتاينميتز في معهد بارو للأعصاب ليسأل المرضى أن يحفظوا سلسلة من الصور و / أو الكلمات. سيقيس العلماء نشاط الخلايا العصبية المفردة في مناطق مختلفة من الحصين كما يتذكر المرضى فيما بعد تلك العناصر. الهدف طويل الأجل هو إنشاء أساس لتطوير التدخلات السريرية المصممة لإبطاء ضعف الذاكرة المرتبطة بالشيخوخة وإبطاء تقدم الأمراض التنكسية العصبية في الحصين والتي تضعف بشكل كبير القدرة على التذكر.

2013-2015

أليسون بارث ، دكتوراه ، جامعة كارنيجي ميلون

التقاط خلايا محددة من اللدونة التي تعتمد على الخبرة في القشرة المخية الحديثة

باستخدام نموذج الماوس الذي يسمح بالتسجيلات الكهربية المستهدفة للدوائر القشرية الحديثة ، سيعمل بارث على تحديد خلايا عصبية معينة تم تغييرها بالتجربة وإلقاء نظرة على مدخلات متشابك لهذه الخلايا ، ومحاولة دفع التغييرات في مجموعة فرعية معينة من الخلايا في الجسم الحي. السؤال الأساسي هو كيف تقوم تجربة تحويل الخلايا والصلات بين الخلايا ، وماذا عن هذه العملية أمر بالغ الأهمية للتعلم والذاكرة.

تشارلز جراي ، دكتوراه ، جامعة ولاية مونتانا

وزعت معالجة الكامنة وراء الإدراك

طور مختبر غرايز للتو أداة يمكنها قياس النشاط العصبي لدى قرود الريس بدرجة دقة زمنية ومكانية عالية للغاية من العديد من المواقع. أثناء فترة الجائزة ، يخطط جراي لقياس النشاط العصبي من مناطق واسعة من الدماغ للحصول على منظور واسع حول كيفية ومكان تشفير المعلومات عندما يحتفظ الدماغ بشيء ما في الذاكرة قصيرة المدى.

جيفري كيرشنر ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه, و أنتوني فاجنر ، دكتوراه ، جامعة ستانفورد

هيكل الحصين وظيفة في ضعف الادراك

يخطط Kerchner لاستخدام تقنيتي التصوير بالرنين المغناطيسي عالية الدقة لدراسة المناطق الفرعية المترابطة في الحصين لمعرفة كيف يتأثران بمرض الزهايمر. سوف يدرس التركيب الفيزيائي للحصين باستخدام تقنية واحدة ، وبالتعاون مع فاغنر ، سوف يستخدم التكنولوجيا الأخرى لدراسة كيفية إطلاق مجموعات من الخلايا العصبية للحصين خلال تمارين الذاكرة.

أتيلا لوسونزي ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، جامعة كولومبيا

تشريح الخلل الوظيفي للدوائر الدقيقة الحصين الكامنة وراء العجز في الذاكرة المعرفية في الفصام

يهدف Losonczy إلى تعزيز فهم عمليات الذاكرة في أدمغة صحية ومرضية لتحديد الأهداف الرئيسية لمنع وعلاج عجز الذاكرة هذا. وباستخدام نماذج الماوس ، يخطط لاستخدام أحدث التقنيات في التصوير الوظيفي في الجسم الحي لمراقبة الدوائر العصبية ومعالجتها في الحصين القوارض أثناء سلوكيات الذاكرة ، وتتبع كيفية عمل هذه الخلايا العصبية في التعلم الطبيعي وكيفية تغييرها في الفصام.

2012-2014

بن باريز ، دكتوراه ، دكتوراه ، أستاذ علم الأعصاب ، كلية الطب بجامعة ستانفورد

هل الخلايا النجمية التحكم في دوران متشابك؟ نموذج جديد لما يسبب مرض الزهايمر وكيفية الوقاية منه

مع تقدم أجسامنا ، من المحتمل أن هناك حاجة إلى آلية لإزالة نقاط التشابك العصبي في المخ حتى يمكن استبدالها بأخرى جديدة. يبحث بارس فيما إذا كانت الخلايا النجمية تلعب هذا الدور ، وإذا كان الأمر كذلك ، فما الذي يحدث إذا كان عملهم ضعيفًا. العمل لديه القدرة على تحسين فهم وعلاج مرض الزهايمر.

وين بياو جان ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علم وظائف الأعضاء وعلم الأعصاب ، كلية الطب بجامعة نيويورك

وظيفة Microglial في التعلم واضطرابات الذاكرة

يبحث غان فيما إذا كانت الخلايا الدبقية الصغيرة تلعب دورًا مهمًا في التعلم وتكوين الذاكرة. باستخدام خط ماوس جديد محورة جينيا طورها ، سوف يدرس كيف يؤثر القضاء على الخلايا الدبقية الصغيرة أو جعلها غير فعالة على الدوائر العصبية. ستوفر الدراسات رؤى لفهم وعلاج اضطرابات الدماغ مثل التوحد والتخلف العقلي ومرض الزهايمر.

إليزابيث كينسينجر ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علم النفس ، كلية بوسطن

التغييرات في الديناميات الزمنية وتوصيل شبكات الذاكرة العاطفية عبر عمر البالغين

كينسينجر يدرس تأثير العواطف على الذاكرة. بحثها يأخذ منظور عمر ، وتقييم الذاكرة والنشاط العصبي للبالغين الذين تتراوح أعمارهم بين 18-80. سوف تدرس كيفية استرجاع المعلومات العاطفية ، بما في ذلك الأبعاد المكانية والزمانية لاسترجاع الذاكرة. البحث لديه القدرة على تعزيز فهم التغيرات في الذاكرة المرتبطة بالعمر ، وكذلك اضطرابات مثل الاكتئاب ومتلازمة ما بعد الصدمة.

براين ويلتجين ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم النفس ، جامعة فرجينيا

إعادة تنشيط شبكات الذاكرة القشرية الحديثة أثناء التوحيد

يتم تشفير الذكريات الجديدة بواسطة الحصين ويتم تخزينها مع مرور الوقت بشكل دائم في مناطق القشرة المخية الحديثة. يستكشف Wiltgen الآليات البيولوجية التي تقوم عليها عملية التخزين هذه ، باستخدام تقنيات جديدة للتحكم في نشاط دوائر الذاكرة في الحصين والقشرة المخية الحديثة. العمل له آثار على علاج مرض الزهايمر والأمراض الأخرى التي تؤثر على الذاكرة.

2011-2013

كريستينا ألبيريني ، دكتوراه ، أستاذ علم الأعصاب ، كلية طب جبل سيناء

دور الخلايا النجمية في الذاكرة والاضطرابات المعرفية

يركز Alberini على التفاعل بين الخلايا العصبية والنجوم النجمية في تكوين الذاكرة. سوف تستكشف الفرضية القائلة بأن العيوب في هذا التفاعل قد تسبب إعاقات معرفية والنظر في علاجات جديدة محتملة للانحطاط المعرفي المتعلق بالشيخوخة وتنكس الأعصاب.

أنيس المقاول ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم وظائف الأعضاء ، كلية الطب بجامعة نورث وسترن

تفعيل المجموعة الأولى mGluRs لقمع ذاكرة الخوف

الفئران التي تفتقر إلى مستقبلات الغلوتامات التي تسمى mGluR5 لا يمكنها إطفاء الذكريات المخيفة. يخطط المقاول لدراسة دور هذه المستقبلات ، ورسم خرائط دوائر الدماغ المشاركة في تعلم الخوف من المواقف المناسبة وقمع الخوف غير المناسب. سوف يرى أيضًا ما إذا كانت العقاقير الجديدة يمكن أن تسرع من عملية التعلم بعدم الخوف الشديد. الأدوية المماثلة قد تكون مفيدة في علاج اضطرابات القلق البشري.

لورين فرانك ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم وظائف الأعضاء ، و ماري دالمان ، دكتوراه، أستاذ فخري في علم وظائف الأعضاء ، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو

نهج مستوى الدارة لفهم وعلاج اضطرابات الذاكرة المرتبطة بالإجهاد

يبحث فرانك ودالمان فيما إذا كانت التغييرات الصغيرة في نشاط الدماغ يمكن أن تساعد في تقليل الآثار الطويلة الأمد للتوتر على التعلم والذاكرة. إذا أثبتت فرضيتهم المتمثلة في أن الإجهاد يضاعف من تكرار الذكريات ، فإن العلاجات يمكن أن تصمم لتقليل التأثير طويل الأمد للأحداث المجهدة. البحث له آثار خاصة على اضطراب ما بعد الصدمة.

مايكل ماوك ، دكتوراه ، أستاذ و دانييل جونستون ، دكتوراه ، أستاذ ومدير مركز التعلم والذاكرة ، جامعة تكساس في أوستن

آليات النشاط المستمر القشرية للذاكرة العاملة

سوف يستخدم كل من Mauk و Johnston كل من الأنظمة والمناهج الخلوية لدراسة الذاكرة العاملة في كل من الحيوانات الحية وفي تجارب شريحة الدماغ باستخدام طرق تسجيل الخلايا العصبية القوية. لأن الذاكرة العاملة تساهم في العديد من العمليات المعرفية ، فإن فهم آلياتها يمكن أن يحسن تشخيص وعلاج العديد من الاضطرابات ، بما في ذلك مرض الزهايمر و ADHD.

العربية
English ˜اَف صَومالي Deutsch Français 简体中文 ພາສາລາວ Tiếng Việt हिन्दी 한국어 ភាសាខ្មែរ Tagalog Español de Perú Español de México Hmoob አማርኛ العربية