{"id":57830,"date":"2023-06-14T14:22:10","date_gmt":"2023-06-14T19:22:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcknight.org\/?p=57830"},"modified":"2025-07-01T10:14:23","modified_gmt":"2025-07-01T15:14:23","slug":"2023-mcknight-scholar-awards","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mcknight.org\/de\/news-ideas\/2023-mcknight-scholar-awards\/","title":{"rendered":"McKnight Scholar Awards 2023"},"content":{"rendered":"
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Der Vorstand des McKnight Endowment Fund for Neuroscience gibt mit Freude bekannt, dass er zehn Neurowissenschaftler f\u00fcr den McKnight Scholar Award 2023 ausgew\u00e4hlt hat. Dies ist das erste Jahr, in dem McKnight diese Auszeichnungen im Rahmen der neuen Richtlinien des Programms vergibt, die einen zus\u00e4tzlichen Schwerpunkt auf die Steigerung von Vielfalt, Gerechtigkeit und Inklusion legen, um die Exzellenz und Wirkung unserer Arbeit zu steigern.<\/p>\n

Die McKnight Scholar Awards werden an junge Wissenschaftler verliehen, die sich in der Anfangsphase des Aufbaus eigener unabh\u00e4ngiger Labore und Forschungskarrieren befinden und ein Engagement f\u00fcr die Neurowissenschaften gezeigt haben. Seit der Einf\u00fchrung des Preises im Jahr 1977 hat dieser prestigetr\u00e4chtige Nachwuchspreis mehr als 260 innovative Forscher gef\u00f6rdert und Hunderte bahnbrechende Entdeckungen vorangetrieben.<\/p>\n

\u201eDas Komitee freut sich, einer Reihe gro\u00dfartiger neuer Wissenschaftler zu gratulieren\u201c, sagte Richard Mooney, PhD, Vorsitzender des Preiskomitees und George Barth Geller Professor f\u00fcr Neurobiologie an der Duke University School of Medicine. \u201eJeder setzt sich daf\u00fcr ein, die grundlegendsten Probleme der Neurowissenschaften zu l\u00f6sen, von der Identifizierung der Molek\u00fcle, die ein Nervensystem aufbauen, bis hin zur Entschl\u00fcsselung der neuronalen Berechnungen, die es uns erm\u00f6glichen, zu sehen, neue F\u00e4higkeiten zu erlernen und sogar soziale Bindungen zu kn\u00fcpfen.\u201c<\/p>\n

Jeder der folgenden McKnight Scholar Award-Empf\u00e4nger erh\u00e4lt drei Jahre lang $75.000 pro Jahr.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Ishmail Abdus-Saboor, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Columbia University, New York, NY
\nHaut-Gehirn-Achse zur Belohnung von Ber\u00fchrungsverhalten<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Yasmine El-Shamayleh, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Columbia University, New York, NY
\nKortikale Schaltkreise zur Wahrnehmung visueller Form<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Vikram Gadagkar, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Columbia University, New York, NY
\nNeuronale Mechanismen der Werbung und Monogamie<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Hidehiko Inagaki, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Max-Planck-Florida-Institut f\u00fcr Neurowissenschaften, Jupiter, FL
\nSynaptische Mechanismen und Netzwerkdynamik, die dem motorischen Lernen zugrunde liegen<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Peri Kurshan, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY
\nEntschl\u00fcsselung der Mechanismen der Synapsenentwicklung, von Molek\u00fclen bis zum Verhalten<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Scott Linderman, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Stanford University, Stanford, CA.
\nMethoden des maschinellen Lernens zur Entdeckung der Struktur in neuronalen und Verhaltensdaten<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Swetha Murthy, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Oregon Health and Science University, Portland, OR
\nMechanosensorik zur Steuerung der Zellmorphologie<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Karthik Shekhar, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Universit\u00e4t von Kalifornien, Berkeley, Berkeley, CA
\nEntwicklung der neuronalen Vielfalt und Musterung im visuellen System<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Tanya Sippy, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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New York University, New York, NY
\nModulation striataler Zellen und Synapsen durch Dopamin-Bewegungssignale<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Moriel Zelikowsky, Ph.D.<\/h4>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n\n\t
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Universit\u00e4t von Utah, Salt Lake City, UT
\nNeuropeptiderge kortikale Kontrolle der sozialen Isolation<\/em><\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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F\u00fcr die diesj\u00e4hrigen McKnight Scholar Awards gab es 56 Bewerber, die die beste junge neurowissenschaftliche Fakult\u00e4t des Landes repr\u00e4sentieren. Fakult\u00e4tsmitglieder sind f\u00fcr die Auszeichnung berechtigt, wenn sie in den ersten vier Jahren eine Vollzeitstelle als Fakult\u00e4tsmitglied aus\u00fcben. Dem Auswahlkomitee f\u00fcr die Scholar Awards geh\u00f6rten neben Mooney auch Gordon Fishell, Ph.D., Harvard University; Mark Goldman, Ph.D., University of California, Davis; Kelsey Martin, MD, Ph.D., Simons Foundation; Jennifer Raymond, Ph.D., Stanford University; Vanessa Ruta, Ph.D., Rockefeller University; und Michael Shadlen, MD, Ph.D., Columbia University.<\/p>\n

Der Zeitplan f\u00fcr die Bewerbungen f\u00fcr die Auszeichnungen im n\u00e4chsten Jahr wird im August verf\u00fcgbar sein. Weitere Informationen zu den neurowissenschaftlichen Preisprogrammen von McKnight finden Sie unter Website des Stiftungsfonds<\/a>.<\/p>\n

\u00dcber den McKnight-Stiftungsfonds f\u00fcr Neurowissenschaften<\/strong><\/p>\n

Der McKnight Endowment Fund for Neuroscience ist eine unabh\u00e4ngige Organisation, die ausschlie\u00dflich von der McKnight Foundation aus Minneapolis, Minnesota, finanziert wird und von einem Vorstand prominenter Neurowissenschaftler aus dem ganzen Land geleitet wird. Die McKnight Foundation unterst\u00fctzt seit 1977 die neurowissenschaftliche Forschung. Die Stiftung gr\u00fcndete 1986 den Endowment Fund, um eine der Absichten des Gr\u00fcnders William L. McKnight (1887-1979) umzusetzen. Als einer der fr\u00fchen Leiter der 3M Company interessierte er sich pers\u00f6nlich f\u00fcr Ged\u00e4chtnis- und Gehirnkrankheiten und wollte, dass ein Teil seines Erbes bei der Suche nach Heilmitteln zum Einsatz kommt. Zus\u00e4tzlich zu den Scholar Awards vergibt der Endowment Fund im Rahmen der McKnight Neurobiology of Brain Disorders Awards Zusch\u00fcsse an Wissenschaftler, die daran arbeiten, das durch translationale und klinische Forschung gewonnene Wissen auf Erkrankungen des menschlichen Gehirns anzuwenden.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n

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McKnight Scholar Awards 2023<\/h3>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>
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Ishmail Abdus-Saboor, Ph.D.,<\/strong><\/a> Assistenzprofessor f\u00fcr Biowissenschaften und Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Columbia University, New York, NY<\/p>\n

Haut-Gehirn-Achse zur Belohnung von Ber\u00fchrungsverhalten<\/em><\/p>\n

Soziale Ber\u00fchrung ist ein wichtiger Reiz, der die Grundlage f\u00fcr menschliche Erfahrungen bildet, von der Pflege anderer \u00fcber den Aufbau sozialer Bindungen bis hin zur sexuellen Empf\u00e4nglichkeit. Mithilfe eines Mausmodells und der Optogenetik hat Abdus-Saboors fr\u00fchere Forschung gezeigt, dass es direkte Verbindungen zwischen Nervenzellen der Haut und dem Gehirn gibt und dass spezielle Zellen speziell auf bestimmte Ber\u00fchrungsreize abgestimmt sind. Diese Zellen sind notwendig und ausreichend, um spezifische physische Reaktionen hervorzurufen \u2013 die Aktivierung der Zellen f\u00fchrte dazu, dass M\u00e4use reagierten, als ob sie eine Ber\u00fchrung im Zusammenhang mit der Paarung erhalten h\u00e4tten, auch wenn keine andere Maus anwesend war; und ihre Deaktivierung f\u00fchrte zu einer Verringerung der Reaktion, selbst wenn sie mit einer sozialen Interaktion gepaart war.<\/p>\n

In seiner neuen Forschung wollen Abdus-Saboor und sein Team definieren, wie Neuronen in der Haut einzigartige positive Signale im Gehirn ausl\u00f6sen und wie das Gehirn diese Signale empf\u00e4ngt und als belohnend verarbeitet, sowie Ber\u00fchrungsneuronen identifizieren, die f\u00fcr verschiedene Zwecke ben\u00f6tigt werden Ber\u00fchrungsszenarien (Welpen pflegen vs. Fellpflege oder Spielen). Ein drittes Ziel besteht darin, herauszufinden, welcher Sensor auf diesen Zellen Ber\u00fchrungen erkennt. Die Forschung wird mehr \u00fcber die Haut-Gehirn-Verbindung aufdecken und potenzielle Anwendungen f\u00fcr Forscher erm\u00f6glichen, die soziale St\u00f6rungen untersuchen.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Yasmine El-Shamayleh, Ph.D<\/strong><\/a>., <\/strong>Assistenzprofessor, Abteilung f\u00fcr Neurowissenschaften und Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Columbia University, New York City, NY<\/p>\n

Kortikale Schaltkreise zur Wahrnehmung visueller Form<\/em><\/p>\n

Bei Primaten sind etwa 30% der Gro\u00dfhirnrinde f\u00fcr die Verarbeitung visueller Informationen zust\u00e4ndig. Mit neuen Techniken arbeitet Dr. El-Shamayleh daran, ein detailliertes mechanistisches Verst\u00e4ndnis daf\u00fcr zu entwickeln, wie das Gehirn die Objekte erkennt, die wir sehen. El-Shamaylehs Forschung konzentriert sich auf den kortikalen Bereich V4 und zeigt, wie verschiedene Arten von Neuronen in dieser Gehirnregion unsere F\u00e4higkeit unterst\u00fctzen, die Form visueller Objekte wahrzunehmen.<\/p>\n

Der kortikale Bereich V4 ist stark auf die Form von Objekten in der Welt abgestimmt. Einzelne Neuronen in diesem Bereich sind darauf spezialisiert, verschiedene gekr\u00fcmmte Segmente entlang der Kontur eines Objekts zu erkennen: konvexe Vorspr\u00fcnge oder konkave Vertiefungen. Verschiedene Ensembles dieser konvex und konkav bevorzugenden Neuronen k\u00f6nnen unterschiedliche Objekte erkennen, je nachdem, welche Kombination aus konvexen und konkaven Konturen sie enthalten. Beispielsweise k\u00f6nnte ein Neuronenensemble eine Banane erkennen, w\u00e4hrend ein anderes eine Ananas erkennen k\u00f6nnte. Aufbauend auf diesen wichtigen Erkenntnissen und unter Verwendung neuartiger Anwendungen der auf viralen Vektoren basierenden Optogenetik in einem Primatenmodell zeichnet El-Shamayleh die Aktivit\u00e4t bestimmter Gruppen von V4-Neuronen mit beispielloser Pr\u00e4zision auf und manipuliert sie. Diese Forschung identifiziert, wie verschiedene Arten von Neuronen im kortikalen Bereich V4 interagieren, um die Form eines Objekts zu verarbeiten, und wie die neuronale Aktivit\u00e4t in diesem Bereich mit unserer Wahrnehmung konvexer und konkaver Teile von Objekten verkn\u00fcpft ist. Das Verst\u00e4ndnis dieser Prozesse wird Details dar\u00fcber enth\u00fcllen, wie das Gehirn von Primaten visuelle Informationen verarbeitet. Dar\u00fcber hinaus werden die in dieser Forschung etablierten technischen Innovationen auch zuk\u00fcnftige mechanistische Studien der Gehirnfunktion und des primatenspezifischen Verhaltens von Primaten erleichtern.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Vikram Gadagkar, Ph.D.,<\/strong><\/a> Assistenzprofessor, Abteilung f\u00fcr Neurowissenschaften und Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Columbia University, New York City, NY<\/p>\n

Neuronale Mechanismen der Werbung und Monogamie<\/em><\/p>\n

W\u00e4hrend umfangreiche Untersuchungen dar\u00fcber durchgef\u00fchrt wurden, wie Tiere Verhaltensweisen erlernen und ausf\u00fchren, wurde der Frage, wie ein Tier die Leistung eines anderen Tieres bei sozialen Interaktionen bewertet, weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Bei Singv\u00f6geln wurde in den meisten Untersuchungen untersucht, was im Gehirn von M\u00e4nnchen passiert, die einen Gesang auff\u00fchren, um einen Partner anzulocken, nicht jedoch, was im Gehirn des Weibchens passiert, wenn es dem Gesang des M\u00e4nnchens lauscht. Dr. Gadagkars neue Forschung zielt darauf ab, diese L\u00fccke zu schlie\u00dfen und ein vollst\u00e4ndigeres Bild dieser komplexen Balzinteraktionen zu erstellen und dazu beizutragen, die neuronale Forschung auf die oft vernachl\u00e4ssigten weiblichen Gehirne auszudehnen.<\/p>\n

Dr. Gadagkars Arbeit wird sich mit einem Teil des Gehirns namens HVC befassen, einem sensomotorischen Kern, von dem bekannt ist, dass er bei M\u00e4nnern aktiv ist, um den Takt zu halten, w\u00e4hrend sie ihren Gesang lernen und vortragen. Zum ersten Mal zeichnen er und sein Labor auf, was bei weiblichen HVC passiert, wenn sie m\u00e4nnlichen Gesang h\u00f6rt und auswertet, um zu testen, ob diese Neuronen eine Darstellung des m\u00e4nnlichen Gesangs in ihrem Gehirn kodieren. Zweitens wird Dr. Gadagkar untersuchen, wie Weibchen ihre Bewertung vornehmen, ob sie die aktuelle Leistung mit fr\u00fcheren Leistungen vergleicht und was Neuronen tun, wenn Fehler erkannt werden. Schlie\u00dflich wird die Forschung das Dopaminsystem untersuchen, um herauszufinden, wie das Gehirn eine Pr\u00e4ferenz f\u00fcr die attraktivste Leistung zeigt. Dies wird auch Einblicke in die Gehirnmechanismen der Monogamie liefern, da sich diese Singv\u00f6gel ein Leben lang paaren und Gesang verwenden, um ihre Bindungen zu kn\u00fcpfen und aufrechtzuerhalten.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Hidehiko Inagaki, Ph.D.,<\/strong><\/a> Max-Planck-Florida-Institut f\u00fcr Neurowissenschaften, Jupiter, FL<\/p>\n

Synaptische Mechanismen und Netzwerkdynamik, die dem motorischen Lernen zugrunde liegen<\/em><\/p>\n

Das Erlernen einer neuen F\u00e4higkeit erfordert, dass das Gehirn \u00c4nderungen an seinen Schaltkreisen vornimmt, ein Prozess, der als Plastizit\u00e4t bekannt ist. W\u00e4hrend umfangreiche Untersuchungen durchgef\u00fchrt wurden, um herauszufinden, wie Gehirnnetzwerke die Fertigkeit ausf\u00fchren, ist noch wenig \u00fcber die Mechanismen des Erlernens neuer Fertigkeiten bekannt. Dr. Inagaki und sein Team arbeiten daran, die Zellen und Prozesse zu untersuchen, die am Lernprozess beteiligt sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass geplante Bewegungen \u00fcber Gehirnbereiche hinweg gesteuert werden und dass erfahrene Tiere andere Verbindungen haben als unerfahrene Tiere. Aber wie kamen diese Verbindungen dorthin?<\/p>\n

Mithilfe von In-vivo-2-Photonen-Bildgebung und gro\u00df angelegter Elektrophysiologie in einem Mausmodell k\u00f6nnen Dr. Inagaki und sein Team nun auf zellul\u00e4rer Ebene beobachten, welche Ver\u00e4nderungen passieren, wenn eine neue F\u00e4higkeit erlernt wird \u2013 in diesem Fall das Erlernen eines neuen Timings die Aktion. Sie haben beobachtet, dass sich die Aktivit\u00e4t im Gehirn ver\u00e4ndert, wenn Tiere lernen, sich nach einem Signal zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu bewegen, und wenn man sieht, wie diese Ver\u00e4nderungen auftreten, kann man viel \u00fcber die Mechanismen des Lernprozesses erfahren. Mithilfe genetischer Manipulation k\u00f6nnen die Forscher Proteine aktivieren oder hemmen, die mit Plastizit\u00e4t in Zusammenhang stehen. Ziel ist es, nicht nur herauszufinden, welche Ver\u00e4nderungen im Gehirn auftreten, sondern auch, wie diese Ver\u00e4nderungen initiiert und gefestigt werden. Die Beobachtung von Verhaltens\u00e4nderungen bei den Tieren wird es dem Team erm\u00f6glichen, die Vorg\u00e4nge auf zellul\u00e4rer Ebene mit unserer erstaunlichen F\u00e4higkeit zu verkn\u00fcpfen, F\u00e4higkeiten zu erlernen und aufrechtzuerhalten. Ein besseres Verst\u00e4ndnis dar\u00fcber, wie Lernen funktioniert, k\u00f6nnte Auswirkungen auf die Erforschung von Lernbehinderungen haben.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Peri Kurshan, Ph.D.,<\/strong><\/a> Assistenzprofessor am Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY<\/p>\n

Entschl\u00fcsselung der Mechanismen der Synapsenentwicklung, von Molek\u00fclen bis zum Verhalten<\/em><\/p>\n

Synapsen, die Orte, an denen Signale zwischen Neuronen gesendet und empfangen werden, sind der Schl\u00fcssel zur Funktion neuronaler Schaltkreise, die dem Verhalten zugrunde liegen. Ziel von Dr. Kurshans Forschung ist es zu verstehen, wie sich Synapsen auf molekularer Ebene entwickeln und wie die synaptische Entwicklung das Verhalten beeinflusst. Das vorherrschende Modell geht davon aus, dass eine Klasse von Proteinen, sogenannte synaptische Zelladh\u00e4sionsmolek\u00fcle (sCAMs), den Prozess initiieren, wobei eine Familie von sCAMs, Neurexine genannt, besonders indiziert ist und in hohem Ma\u00dfe mit neurologischen Entwicklungsst\u00f6rungen wie Autismus in Verbindung gebracht wird. In-vivo-Untersuchungen zeigen jedoch, dass das Ausschalten von Neurexinen nicht zur Zerst\u00f6rung von Synapsen f\u00fchrt. Wie funktioniert der Prozess?<\/p>\n

Dr. Kurshan verwendet den Spulwurm C. elegans<\/em> als Modellsystem, um dies herauszufinden. Ihre Arbeit weist darauf hin, dass pr\u00e4synaptische zytosolische Ger\u00fcstproteine sich selbst mit der Zellmembran assoziieren und anschlie\u00dfend Neurexine rekrutieren k\u00f6nnen, um Synapsen zu stabilisieren. In ihrer neuen Forschung, die Bildgebung, Proteomik, Computermodellierung und transgene Manipulation nutzt, wollen sie und ihr Labor herausfinden, welche Proteine und Zellmembrankomponenten beteiligt sind und wie sie interagieren. Ein weiteres Ziel besteht darin, verschiedene Varianten von Neurexin (kurz und lang) zu untersuchen, um herauszufinden, welche Rolle sie spielen und wie ihr Verlust zu Schaltkreis- und Verhaltensst\u00f6rungen f\u00fchrt. Die Forschung hat Auswirkungen auf eine Reihe neurologischer St\u00f6rungen, die mit synaptischen Defekten verbunden sind.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Scott Linderman, Ph.D.,<\/strong><\/a> Assistenzprofessor, Statistik und Wu Tsai Neurosciences Institute, Stanford University, Stanford, CA<\/p>\n

Methoden des maschinellen Lernens zur Entdeckung der Struktur in neuronalen und Verhaltensdaten<\/em><\/p>\n

Dr. Lindermans Beitr\u00e4ge zur Neurowissenschaft liegen nicht in Laborexperimenten oder neuronalen Aufzeichnungen, sondern in der Entwicklung maschineller Lernmethoden, mit denen die enormen Datenmengen, die diese Art von Forschung produziert, verwaltet und Erkenntnisse daraus gewonnen werden k\u00f6nnen. Mit moderner Technologie erfassen Forscher hochaufl\u00f6sende Aufzeichnungen einer gro\u00dfen Anzahl von Neuronen im gesamten Gehirn und beobachten gleichzeitig das Verhalten frei verhaltender Tiere \u00fcber lange Zeitr\u00e4ume. Linderman und sein Team arbeiten mit Forschungslabors zusammen, um probabilistische Methoden des maschinellen Lernens zu entwickeln, um Muster in all diesen Daten zu finden.<\/p>\n

Lindermans Labor konzentriert sich speziell auf rechnergest\u00fctzte Neuroethologie und probabilistische Modellierung \u2013 im Wesentlichen darauf, herauszufinden, wie man statistische Modelle erstellt und an die Art von Daten anpasst, die Forscher heute produzieren. Seine laufenden und zuk\u00fcnftigen Projekte zeigen, wie vielf\u00e4ltig maschinelles Lernen auf die neuronale Forschung angewendet werden kann: Ein Projekt befasst sich mit den Auswirkungen der Dopaminfreisetzung auf das Verhalten, ein anderes mit dem Vergleich der neuronalen und verhaltensbezogenen Auswirkungen des Neuromodulators Serotonin und ein drittes mit der Erforschung lebenslanger Studien Videoaufzeichnungen von sich frei bewegenden afrikanischen T\u00fcrkis-Killifischen \u2013 die Art von Daten, die Forscher aufgrund ihres Umfangs und ihrer Komplexit\u00e4t mit herk\u00f6mmlichen Methoden nicht effektiv analysieren k\u00f6nnen. Linderman geht die Arbeit als integrierter Partner mit experimentellen Mitarbeitern an und tr\u00e4gt durch die Entwicklung von Methoden zur L\u00f6sung der Probleme der Neurobiologie auch dazu bei, die Bereiche Statistik und maschinelles Lernen voranzutreiben.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Swetha Murthy, Ph.D.,<\/strong><\/a> Assistenzprofessor, Vollum Institute, Oregon Health and Science University, Portland, OR<\/p>\n

Mechanosensorik zur Steuerung der Zellmorphologie<\/em><\/p>\n

Mechanosensation \u2013 oder die Erkennung physikalischer Kraft durch eine Zelle oder ein Neuron \u2013 ist eine \u00fcberraschend subtile und vielseitige Funktion, die durch bestimmte Ionenkan\u00e4le (neben anderen Proteinen) auf der Zellmembran vermittelt wird. Ein offensichtliches Beispiel ist der Tastsinn \u2013 Neuronen k\u00f6nnen Druck, Dehnung und mehr erkennen. Dr. Murthys Labor befasst sich mit einem viel kleineren Fall von Mechanosensation mit tiefgreifenden Auswirkungen auf die neurale Gesundheit: dem Prozess der Myelinisierung, bei dem spezialisierte Zellen, sogenannte Oligodendrozyten (OLs), eine H\u00fclle um einen Nerv bilden, um die Reizleitung zu verbessern.<\/p>\n

Es wird vermutet, dass mechanische Signale (neben anderen Faktoren) die OL-Morphologie und Myelinisierung steuern k\u00f6nnen, die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch unbekannt. Murthys Labor untersucht den mechanisch aktivierten Ionenkanal TMEM63A, der in OLs exprimiert wird, um aufzudecken, wie diese Kan\u00e4le die Myelinisierung vermitteln k\u00f6nnten, und um wiederum Aufschluss dar\u00fcber zu geben, wie mechanische Signale den Prozess steuern. Mithilfe von In-vitro-Patch-Clamp-Techniken und genetischer Manipulation wird Murthy die OL-Mechanosensitivit\u00e4t best\u00e4tigen und pr\u00fcfen, ob sie durch TMEM63A vermittelt wird. Anschlie\u00dfend wird die Abh\u00e4ngigkeit der Myelinisierung von TMEM63A bewertet, indem Mausgehirne zu verschiedenen Zeitpunkten ihrer Entwicklung verglichen werden, die \u00fcber TMEM63A-Gene verf\u00fcgen oder nicht zum Schweigen gebracht. Schlie\u00dflich werden In-vivo-Experimente mit Zebrafischen die Myelinisierung in Echtzeit beobachten und dokumentieren und die Abh\u00e4ngigkeit dieses Prozesses von TMEM63A bestimmen. Zu verstehen, wie Myelinisierung funktionieren kann \u2013 und wie sie scheitern kann \u2013 wird f\u00fcr Forscher hilfreich sein, die eine Reihe von Erkrankungen untersuchen, die mit Myelinisierung in Zusammenhang stehen, etwa hypomeylinisierende Leukodystrophien, und au\u00dferdem das Verst\u00e4ndnis der Mechanosensation erweitern.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Karthik Shekhar, Ph.D.,<\/strong><\/a> Chemische und biomolekulare Technik\/Helen Wills Neuroscience Institute, University of California, Berkeley, Berkeley, CA<\/p>\n

Entwicklung der neuronalen Vielfalt und Musterung im visuellen System<\/em><\/p>\n

Dr. Shekhars Labor m\u00f6chte verstehen, wie sich verschiedene neuronale Typen und ihre Organisation entwickelt haben, um den Bed\u00fcrfnissen verschiedener Tiere gerecht zu werden. Seine Forschung konzentriert sich auf das visuelle System des Gehirns, insbesondere auf die Netzhaut und den prim\u00e4ren visuellen Kortex, die bei verschiedenen Arten, die durch Hunderte Millionen Jahre Evolution voneinander getrennt sind, bemerkenswert gut konserviert sind. Durch das Verst\u00e4ndnis der neuronalen Zusammensetzung in der Netzhaut verschiedener Arten und der Organisation dieser Neuronen hofft er herauszufinden, wie die Evolution dazu beigetragen hat, unterschiedliche visuelle Anforderungen zu erf\u00fcllen \u2013 und dar\u00fcber hinaus die genetischen Grundlagen des neuronalen Netzwerks und der Gehirnentwicklung aufzudecken.<\/p>\n

Shekhars Forschung wird die evolution\u00e4re Erhaltung und Divergenz neuronaler Typen in der Netzhaut mehrerer Wirbeltierarten untersuchen, von Fischen \u00fcber V\u00f6gel bis hin zu S\u00e4ugetieren, und rechnerische Ans\u00e4tze verwenden, um die Entwicklung der neuronalen Diversit\u00e4t zu rekonstruieren. Er wird untersuchen, ob die Evolution zur Entstehung neuer Typen oder zur Modifikation bestehender Typen gef\u00fchrt hat, einschlie\u00dflich \u00c4nderungen in der Morphologie, Funktion oder Konnektivit\u00e4t. Eine gleichzeitige Anstrengung wird den visuellen Kortex untersuchen, eine Struktur, die allen S\u00e4ugetieren gemeinsam ist, und sich darauf konzentrieren, die Urspr\u00fcnge fr\u00fcher Entwicklungsepochen, bekannt als \u201ekritische Perioden\u201c, aufzusp\u00fcren, in denen neuronale Netzwerke im Gehirn eine au\u00dferordentliche Plastizit\u00e4t gegen\u00fcber Sinneserfahrungen zeigen. Die Forschung wird dazu beitragen, zu zeigen, wie evolution\u00e4re Anpassungen im visuellen System stattgefunden haben, was auch den Weg f\u00fcr weitere Forschungen dar\u00fcber weisen wird, wie sich andere Teile des Gehirns entwickelt haben. Ein Leitprinzip, das Shekhars Ansatz zugrunde liegt, ist, dass interdisziplin\u00e4re Zusammenarbeit \u2013 mit Ingenieuren, Neurowissenschaftlern, Klinikern und Computerwissenschaftlern \u2013 neue Ans\u00e4tze zur Bew\u00e4ltigung einiger der gro\u00dfen Fragen der Neurowissenschaften hervorbringen kann.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Tanya Sippy, Ph.D.,<\/strong><\/a> Assistenzprofessor, Grossman School of Medicine der New York University, New York City, NY<\/p>\n

Modulation striataler Zellen und Synapsen durch Dopamin-Bewegungssignale<\/em><\/p>\n

Dopamin ist vielleicht der bekannteste Neuromodulator, vor allem aufgrund seiner Rolle bei der Signalisierung von Belohnungen. Allerdings spielt Dopamin auch bei der Bewegung eine Schl\u00fcsselrolle, was sich deutlich an der Unf\u00e4higkeit von Patienten mit Parkinson-Krankheit, einer Dopaminst\u00f6rung, zeigt, Bewegungen zu initiieren. Ziel von Dr. Sippy ist es, durch sehr pr\u00e4zise In-vivo-Messungen von Dopaminschwankungen gleichzeitig mit dem Membranpotential in Zielneuronen mehr dar\u00fcber zu erfahren, wie Dopamin an der Bewegung beteiligt ist.<\/p>\n

Membranpotenzialaufzeichnungen erm\u00f6glichen es Dr. Sippys Labormitarbeitern, zwei Eigenschaften von Neuronen zu messen, von denen bekannt ist, dass sie von der Neuromodulation beeinflusst werden: 1) die St\u00e4rke synaptischer Eingaben und 2) die Erregbarkeit der Neuronen, die bestimmt, wie sie auf diese Eingaben reagieren. Es ist jedoch sehr schwierig, sowohl die Dopaminschwankungen als auch das Membranpotential in einer Zelle zu messen. Sippys Arbeit basiert auf der Entdeckung, dass sich die Dopaminaktivit\u00e4t in den beiden Hemisph\u00e4ren des Gehirns widerspiegelt, sodass Messungen von Dopamin und Membranpotential auf gegen\u00fcberliegenden Seiten durchgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen und dennoch stark korrelierte Ergebnisse liefern. Mit diesen Aufnahmen wird Sippy das Dopaminsystem optogenetisch manipulieren und sehen, wie sich die Aktivierung oder Unterdr\u00fcckung von Dopamin auf die Eigenschaften von Zielneuronen auswirkt und wie sich dies auf die Aktionen des Tieres auswirkt.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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Moriel Zelikowsky, Ph.D.,<\/strong><\/a> Assistenzprofessor, University of Utah, Salt Lake City, UT<\/p>\n

Neuropeptiderge kortikale Kontrolle der sozialen Isolation<\/em><\/p>\n

Eine l\u00e4ngere soziale Isolation kann sich negativ auf das Leben von S\u00e4ugetieren auswirken \u2013 was zu kognitivem Verfall, Herzerkrankungen und Verhaltens\u00e4nderungen, einschlie\u00dflich eines starken Anstiegs der Aggression, f\u00fchrt. W\u00e4hrend sich viele Studien mit der subkortikalen Kontrolle nat\u00fcrlicher Formen der Aggression befassten, wie sie beispielsweise die Territorialverteidigung oder den Schutz von Nachkommen charakterisieren, haben sich nur wenige mit pathologischen Formen der Aggression oder deren Kontrolle von oben befasst. Ziel von Dr. Zelikowsky ist es, die Mechanismen und kortikalen Schaltkreise besser zu verstehen, die an der Entstehung von Aggression als Folge chronischer sozialer Isolation beteiligt sind.<\/p>\n

Erste Forschungen unter Verwendung eines Mausmodells identifizierten eine Rolle f\u00fcr das Neuropeptid Tachykinin 2 (Tac2) als subkortikaler Neuromodulator von isolationsbedingter Angst und Aggression \u2013 wenn die Tac2-Signalisierung zum Schweigen gebracht wurde, wurde die Aggression bei isolierten M\u00e4usen reduziert; Bei Aktivierung nahm die Aggression sogar bei nicht isolierten M\u00e4usen zu. Entscheidend ist, dass Tac2 nach sozialer Isolation auch im medialen pr\u00e4frontalen Kortex (mPFC) hochreguliert ist, seine Funktion im Kortex bleibt jedoch unbekannt. Weitere Forschungen werden nun genau untersuchen, wie Tac2-Interneuronen im mPFC Aggression bei sozial isolierten Tieren vermitteln. Die Forschung nutzt zelltypspezifische St\u00f6rungen bei M\u00e4usen, die soziale Isolation erlebt haben und in ihrem Raum Begegnungen mit gleichgeschlechtlichen \u201eEindringlingsm\u00e4usen\u201c ausgesetzt sind. Maschinelles Lernen wird verwendet, um Verhaltenscluster zu identifizieren, die der abgebildeten Gehirnaktivit\u00e4t zugeordnet werden. Durch das Verst\u00e4ndnis, wie Isolation das Gehirn von S\u00e4ugetieren ver\u00e4ndern kann, k\u00f6nnen zuk\u00fcnftige Forscher m\u00f6glicherweise die Auswirkungen l\u00e4ngerer sozialer Deprivation beim Menschen besser verstehen \u2013 und wie man ihnen begegnen kann.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Der Vorstand des McKnight Endowment Fund for Neuroscience freut sich, die Auswahl von zehn Neurowissenschaftlern f\u00fcr den McKnight Scholar Award 2023 bekannt zu geben. Dies ist das erste Jahr, in dem McKnight diese Auszeichnungen nach den neuen Richtlinien des Programms vergibt. 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