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2020 मेकनाइट स्कॉलर अवार्ड्स

28 मई, 2020

न्यूरोसाइंस के लिए McKnight Endowment Fund के निदेशक मंडल को यह घोषणा करते हुए प्रसन्नता हो रही है कि इसने 2020 McKnight Scholar अवार्ड प्राप्त करने के लिए छह न्यूरोसाइंटिस्टों का चयन किया है।

McKnight Scholar पुरस्कार युवा वैज्ञानिकों को दिया जाता है जो अपने स्वयं के स्वतंत्र प्रयोगशालाओं और अनुसंधान करियर की स्थापना के प्रारंभिक चरण में हैं और जिन्होंने तंत्रिका विज्ञान के लिए प्रतिबद्धता का प्रदर्शन किया है। UCLA में डेविड गेफिक स्कूल ऑफ मेडिसिन के पुरस्कार समिति के अध्यक्ष और डीन, केल्सी सी। मार्टिन, एमडी, पीएचडी कहते हैं, "इस वर्ष के विद्वानों ने मस्तिष्क और मस्तिष्क के जीव विज्ञान को स्पष्ट करने के लिए आधुनिक तंत्रिका विज्ञान की शक्ति का उदाहरण दिया है।" चूंकि यह पुरस्कार 1977 में लाया गया था, इस प्रतिष्ठित शुरुआती करियर पुरस्कार ने 240 से अधिक अभिनव अन्वेषकों को वित्त पोषित किया और सैकड़ों सफलता खोज की ओर अग्रसर किया।

"विविध मॉडल जीवों में पद्धतिगत दृष्टिकोण की एक सरणी का उपयोग करते हुए, 2020 मैककेथ विद्वान आंत मस्तिष्क बातचीत और माता-पिता के बंधन के तंत्रिका विज्ञान को आगे बढ़ा रहे हैं, सेरिबैलम में मोटर नियोजन के कम्प्यूटेशनल तर्क को रोकते हैं और निषेध के जीन नियामक तर्क। कॉर्टेक्स, न्यूरॉन्स में उपन्यास क्लोराइड चैनलों की पहचान करना और उनकी विशेषता, और नए थेरेपी को विकसित करने के लिए संरचना-आधारित दृष्टिकोण का उपयोग करके जो विशिष्ट सेरोटोनिन रिसेप्टर्स को लक्षित करता है, ”मार्टिन कहते हैं। "पूरी समिति की ओर से, मैं इस वर्ष के McKnight Scholar अवार्ड्स के लिए सभी आवेदकों को उनकी अभिनव छात्रवृत्ति और तंत्रिका विज्ञान में योगदान के लिए धन्यवाद देना चाहूंगा।"

निम्नलिखित छह मेकनाइट नाइट स्कॉलर पुरस्कार प्राप्तकर्ताओं में से प्रत्येक को तीन साल के लिए प्रति वर्ष $ 75,000 प्राप्त होंगे। वो हैं:

स्टीवन फ्लेवेल, पीएच.डी.
मैसाचुसेट्स इंस्टिट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स
सी। एलिगेंस में गुट-ब्रेन सिग्नलिंग के मौलिक तंत्र को अलग करना
यह अध्ययन करना कि आंत के बैक्टीरिया मस्तिष्क की गतिविधि और व्यवहार को कैसे प्रभावित करते हैं।

नूओ ली, पीएच.डी.
बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन - ह्यूस्टन, TX
मोटर योजना के दौरान अनुमस्तिष्क संगणनाएँ
सेरेबेलम सहित मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों की प्रक्रिया का अनुसंधान करना, भौतिक गति की योजना बनाने के लिए समन्वय करता है।

लॉरेन ओ'कोनेल, पीएच.डी.
स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी - स्टैनफोर्ड, सीए
शिशु मस्तिष्क में माता-पिता के अंग के न्यूरोनल बेसिस
माता-पिता के बंधन के दौरान शिशु जानवरों के दिमाग में क्या होता है, इसका अध्ययन और इस न्यूरोनल प्रक्रिया का भविष्य में निर्णय लेने और वयस्कता में कल्याण पर प्रभाव पड़ता है।

झाओज़ू किउ, पीएच.डी.
जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय - बाल्टीमोर, एमडी
तंत्रिका तंत्र में आणविक पहचान और फंक्शन की खोज नोवल क्लोराइड चैनल
विविध क्लोराइड चैनल अंतर्निहित जीन में अनुसंधान, और न्यूरोनल excitability और synaptic प्लास्टिसिटी को विनियमित करने में उनकी भूमिका।

मारिया एंटोनियेटा टॉचेस, पीएच.डी.
कोलंबिया विश्वविद्यालय - न्यूयॉर्क, एनवाई
कोर्टिकल इनहिबिशन के लिए जीन मॉड्यूल्स और सर्किट मोटिफ्स का विकास
मस्तिष्क संगठन और कार्य के मूलभूत सिद्धांतों का अनुमान लगाने के लिए सरल दिमाग वाले जानवरों में प्राचीन न्यूरॉन प्रकारों का अध्ययन करके तंत्रिका सर्किटों के विकास की खोज करना।

डैनियल वेकर, पीएच.डी.
आइकान स्कूल ऑफ मेडिसिन एट माउंट सिनाई - न्यूयॉर्क, एनवाई
सेरोटोनिन रिसेप्टर के संरचनात्मक अध्ययन के माध्यम से संज्ञानात्मक विकारों के लिए ड्रग डिस्कवरी में तेजी
अनुभूति से जुड़े एक विशिष्ट सेरोटोनिन रिसेप्टर की संरचना का निर्धारण करना, और उस संरचना का उपयोग उन यौगिकों की पहचान करना है जो दवा के उपचार की खोज को आगे बढ़ाने के लिए एक विशिष्ट तरीके से रिसेप्टर को बांध सकते हैं।

देश के सर्वश्रेष्ठ युवा तंत्रिका विज्ञान संकाय का प्रतिनिधित्व करने वाले इस वर्ष के मैकनाइट शोलर पुरस्कारों के लिए 58 आवेदक थे। संकाय केवल पूर्णकालिक संकाय स्थिति में अपने पहले चार वर्षों के दौरान पुरस्कार के लिए पात्र हैं। मार्टिन के अलावा, विद्वान पुरस्कार चयन समिति में डोरा एंजेलकी, पीएचडी, न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय; गॉर्डन फिशेल, पीएचडी, हार्वर्ड विश्वविद्यालय; लॉरेन फ्रैंक, पीएचडी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को; मार्क गोल्डमैन, पीएचडी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस; रिचर्ड मूनी, पीएचडी, ड्यूक यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन; अमिता सहगल, पीएचडी, पेन्सिलवेनिया मेडिकल स्कूल विश्वविद्यालय; और माइकल शैडलेन, एमडी, पीएचडी, कोलंबिया विश्वविद्यालय।

अगले साल के पुरस्कार के लिए आवेदन अगस्त में उपलब्ध होंगे और 4 जनवरी, 2021 को होने वाले हैं। मैककनाइट के तंत्रिका विज्ञान पुरस्कार कार्यक्रमों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया एंडॉमेंट फंड की वेबसाइट पर जाएं https://www.mcknight.org/programs/the-mcknight-endowment-fund-for-neuroscience

तंत्रिका विज्ञान के लिए McKnight एंडोमेंट फंड के बारे में

न्यूरोसाइंस के लिए McKnight Endowment फ़ंड, McKnight Foundation of Minneapolis, Mint, और पूरी तरह से देश भर के प्रमुख न्यूरोसाइंटिस्टों के एक बोर्ड के नेतृत्व में एक स्वतंत्र संस्था है। मैककेनाइट फाउंडेशन ने 1977 से तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान का समर्थन किया है। फाउंडेशन ने संस्थापक विलियम एल। मैकक्नाइट (1887-1979) के इरादों में से एक को पूरा करने के लिए 1986 में एंडोमेंट फंड की स्थापना की। 3M कंपनी के शुरुआती नेताओं में से एक, उनकी स्मृति और मस्तिष्क की बीमारियों में व्यक्तिगत रुचि थी और उनकी विरासत का हिस्सा इलाज ढूंढने में मदद करता था। एंडोमेंट फंड हर साल तीन तरह के पुरस्कार देता है। McKnight Scholar अवार्ड्स के अलावा, वे न्यूरोसाइंस अवार्ड्स में McKnight टेक्नोलॉजिकल इनोवेशन हैं, जो मस्तिष्क शोध को बढ़ाने के लिए तकनीकी आविष्कारों को विकसित करने के लिए बीज धन प्रदान करते हैं; मानव मस्तिष्क विकारों के लिए अनुवाद और नैदानिक अनुसंधान के माध्यम से प्राप्त ज्ञान को लागू करने के लिए काम करने वाले वैज्ञानिकों के लिए मस्तिष्क विकृति पुरस्कार के मैकनाइट नाइट न्यूरोबायोलॉजी।

2020 मेकनाइट स्कॉलर अवार्ड्स

स्टीवन फ्लेवेल, पीएच.डी. असिस्टेंट प्रोफेसर, द पावॉवर इंस्टीट्यूट फॉर लर्निंग एंड मेमोरी, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, कैम्ब्रिज, एमए

सी। एलिगेंस में गुट-ब्रेन सिग्नलिंग के मौलिक तंत्र को अलग करना

हाल के वर्षों में, आंत के माइक्रोबायोम में वृद्धि हुई है - पाचन तंत्र में रहने वाले बैक्टीरिया का मिश्रण - और समग्र स्वास्थ्य पर इसका प्रभाव। डॉ। फ्लेवेल मौलिक सवालों का जवाब देने के लिए प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित करेंगे कि आंत और मस्तिष्क कैसे बातचीत करते हैं, कुछ बैक्टीरिया की उपस्थिति न्यूरॉन्स को कैसे सक्रिय करती है और यह एक जानवर के व्यवहार को कैसे प्रभावित करता है। यह शोध मानव माइक्रोबायोम में जांच की नई लाइनें खोल सकता है और यह मानव स्वास्थ्य और रोग को कैसे प्रभावित करता है, जिसमें न्यूरोलॉजिकल और मनोरोग विकार शामिल हैं।

थोड़ा समझा जाता है कि कैसे आंत और मस्तिष्क यंत्रवत बातचीत करते हैं - बैक्टीरिया की उपस्थिति से कौन से न्यूरॉन सक्रिय होते हैं? वे क्या पता लगा रहे हैं? वे क्या संकेत भेजते हैं और कहां भेजते हैं। और मस्तिष्क इन संकेतों को कैसे संसाधित करता है और उन्हें व्यवहार में बदल देता है? डॉ। फ्लेवेल का शोध उन खोजों पर निर्माण करेगा जिनकी प्रयोगशाला ने अध्ययन किया है सी। एलिगेंस कृमि, जिसका सरल और अच्छी तरह से परिभाषित तंत्रिका तंत्र अपेक्षाकृत जटिल व्यवहार उत्पन्न कर सकता है जो आसानी से प्रयोगशाला में अध्ययन किया जाता है।

डॉ। फ्लेवेल और उनकी टीम ने एक विशिष्ट प्रकार के एंटेरिक न्यूरॉन (आंत को अस्तर करने वाले न्यूरॉन्स) की पहचान की है जो केवल तभी सक्रिय होता है सी। एलिगेंस बैक्टीरिया पर फ़ीड। उनके प्रयोगों से न्यूरॉन को सक्रिय करने वाले जीवाणु संकेतों की पहचान होगी, आंत-मस्तिष्क सिग्नलिंग में अन्य न्यूरॉन्स की भूमिकाओं की जांच करते हैं, और जांच करते हैं कि मस्तिष्क से प्रतिक्रिया कैसे आंत बैक्टीरिया का पता लगाने को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, के एंटरिक न्यूरॉन्स सी। एलिगेंस मस्तिष्क का संकेत जब वे बैक्टीरिया का पता लगाते हैं, ताकि कीड़ा धीमा हो जाए और आगे निकल जाए। प्रयोग इस प्रक्रिया की बारीकियों की पहचान करेंगे, जैसे कि कीड़ा भरा होने पर सिग्नलिंग और व्यवहार कैसे बदलते हैं या विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया का सामना करते हैं, और क्या होता है जब एंटरिक न्यूरॉन्स की गतिविधि बाधित होती है। इन मुख्य प्रक्रियाओं को समझने से भविष्य के अनुसंधान को अनलॉक करने में मदद मिल सकती है कि मनुष्यों में आंत बैक्टीरिया जटिल व्यवहार और न्यूरोलॉजिकल राज्यों से कैसे जुड़ा हुआ है।

नूओ ली, पीएच.डी., न्यूरोसाइंस के सहायक प्रोफेसर, बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन, ह्यूस्टन, TX

मोटर योजना के दौरान अनुमस्तिष्क संगणनाएँ

समय सब कुछ है जब यह योजनाबद्ध तरीके से मांसपेशियों को हिलाने की बात आती है। डॉ। ली का शोध एक माउस मॉडल का उपयोग करता है ताकि पिछले अध्ययनों से अधिक विस्तार से पता लगाया जा सके कि योजना और आंदोलन के बीच मस्तिष्क क्या कर रहा है। मस्तिष्क का पुराना, सरलीकृत दृश्य ललाट कोर्टेक्स की कल्पना करता था, जहां तर्क नियंत्रण केंद्र और मस्तिष्क के एक प्राचीन भाग सेरिबैलम, मांसपेशियों को संकेत भेजने के उपकरण के रूप में होता है। यह दृश्य अधिक बारीक हो गया है, जिसमें शोधकर्ताओं ने यह माना है कि मस्तिष्क के कई हिस्से सोच और योजना में शामिल हैं।

डॉ। ली की प्रयोगशाला से पता चला है कि पूर्वकाल पार्श्व मोटर कोर्टेक्स (एएलएम, माउस ललाट प्रांतस्था का एक विशिष्ट हिस्सा) और सेरिबैलम एक लूप में बंद हैं जबकि माउस एक कार्रवाई की योजना बना रहा है। अभी भी अज्ञात वही है जो जानकारी को आगे और पीछे पारित किया जा रहा है, लेकिन यह उस संकेत से अलग है जो वास्तव में मांसपेशियों को चलाता है। यदि नियोजन के दौरान एक पल के लिए भी कनेक्शन बाधित होता है, तो आंदोलन को गलत तरीके से बनाया जाएगा। दूसरी ओर, मस्तिष्क उस समय का उपयोग फीडबैक को एक बाद के आंदोलन के लिए बेहतर नियोजन में बदलने के लिए भी कर सकता है, जिस तरह से एक बास्केटबॉल खिलाड़ी एक मिस देखने के बाद समायोजित करता है।

डॉ। ली के प्रयोग मोटर योजना में सेरिबैलम की भूमिका को उजागर करेंगे और संरचनात्मक संरचनाओं को परिभाषित करेंगे जो इसे और एएलएम को जोड़ते हैं। वह सेरेबेलर कॉर्टेक्स का नक्शा तैयार करेगा और यह पता लगाएगा कि सेरिबेलर कंप्यूटेशन में इस्तेमाल होने वाले एक विशेष प्रकार के सेल की पॉपुलेशन, जिसे पर्किनजे सेल कहा जाता है, को एएलएम द्वारा मोटर योजना में सक्रिय किया जाता है, और योजना बनाते समय वे कौन से सिग्नल भेजते हैं। एक दूसरा उद्देश्य यह पता लगाएगा कि सेरिबैलम किस तरह की संगणना में लगा हुआ है। प्रयोग उन चूहों का उपयोग करता है जिन्हें संकेत देखने के कुछ समय बाद एक विशिष्ट कार्रवाई करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है। यह देखकर कि मस्तिष्क के कौन से हिस्से उस अग्रिम समय के दौरान सक्रिय हो जाते हैं जब जानवर नहीं चल रहा होता है लेकिन वह चलने की तैयारी कर रहा होता है, और फिर उस प्रक्रिया को आगे बढ़ाते हुए, ली इन परिष्कृत, मौलिक मस्तिष्क प्रक्रियाओं के बारे में और जानेंगे।

लॉरेन ओ'कोनेल, पीएच.डी., जीवविज्ञान के सहायक प्रो, स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी, स्टैनफोर्ड, सीए

शिशु मस्तिष्क में माता-पिता के अंग के न्यूरोनल बेसिस

माता-पिता / शिशु संबंध मनुष्यों के साथ-साथ जानवरों में भी पूरे समुदायों की भलाई के लिए महत्वपूर्ण है। न केवल यह शारीरिक स्वास्थ्य का समर्थन करता है, बल्कि व्यक्तियों के व्यवहार और पसंद को भी प्रभावित करता है क्योंकि वे वयस्कता तक पहुंचते हैं। डॉ। ओ'कोनेल का काम यह पहचानने में मदद करेगा कि बॉन्डिंग प्रक्रिया के हिस्से के रूप में शैशवावस्था में यादें कैसे बनती हैं, उन स्मृति छापों को पहचानने में मदद करेगी कि वे भविष्य के निर्णय लेने को कैसे प्रभावित करते हैं, और बाधित बॉन्डिंग के न्यूरोलॉजिकल प्रभाव का पता लगाएंगे।

यह परियोजना एक जहर मेंढक मॉडल का उपयोग करती है, जिसे उसके माता-पिता / शिशु के संबंध में माता-पिता द्वारा भोजन के प्रावधान में देखा गया है। जहर मेंढक मॉडल का एक अतिरिक्त लाभ मेंढक का शरीर विज्ञान है, जो तंत्रिका व्यवहार के स्पष्ट अवलोकन की अनुमति देता है। संबंध व्यवहार प्राचीन है और मस्तिष्क क्षेत्रों में प्रकट होता है जो उभयचरों से स्तनधारियों तक अपेक्षाकृत संरक्षित हैं। जबकि माता-पिता के दृष्टिकोण से संबंध के प्रभाव की जांच की गई है, शिशुओं में यह कैसे होता है या इसके न्यूरोलॉजिकल प्रभाव के बारे में बहुत कम समझा जाता है।

मेंढक ओ'कॉनेल अध्ययन कर रहा है, संबंध व्यवहार में टैडपोल द्वारा एक भीख मांगने का प्रदर्शन शामिल है, जो माता-पिता को भोजन के लिए असुरक्षित अंडे प्रदान करता है। उस भोजन और देखभाल को प्राप्त करने से टैडपोल माता-पिता पर छाप छोड़ता है, जो बदले में टैडपोल के साथी की भविष्य की पसंद को प्रभावित करता है: यह देखभाल करने वाले की तरह दिखने वाले साथियों को पसंद करेगा। ओ'कोनेल ने न्यूरोनल मार्करों की पहचान की है जो भोजन के लिए भीख मांगने वाले टैडपोल में समृद्ध हैं, और उन्होंने पाया कि ये न्यूरॉन उन मनुष्यों के अध्ययन और सामाजिक व्यवहार से संबंधित न्यूरोलॉजिकल मुद्दों की एक श्रेणी में निहित हैं। उनके शोध से शिशु की पहचान और देखभाल करने वालों के साथ संबंध में शामिल न्यूरोनल आर्किटेक्चर का पता चलेगा, साथ ही जीवन में बाद में मेट पसंद करते समय मस्तिष्क गतिविधि, यह देखने के लिए कि कैसे प्रत्येक प्रक्रिया में न्यूरोनल गतिविधि सामान्य परिस्थितियों में संबंधित होती है और जब बंधन बाधित होता है।

झाओज़ू किउ, पीएच.डी., फिजियोलॉजी और न्यूरोसाइंस के सहायक प्रोफेसर, जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय, बाल्टीमोर, एमडी

तंत्रिका तंत्र में आणविक पहचान और फंक्शन की खोज नोवल क्लोराइड चैनल

आयन चैनल अपने सामान्य कार्य को बनाए रखने के लिए मस्तिष्क के कोने कोने हैं। वे न्यूरोनल मेम्ब्रेन पोटेंशिअल और एक्साइटेबिलिटी और साथ ही सिनैप्टिक ट्रांसमिशन और प्लास्टिसिटी को नियंत्रित करते हैं। वे कई न्यूरोलॉजिकल और मनोरोग विकारों में शामिल हैं, और इस प्रकार प्रमुख दवा लक्ष्य हैं। अनुसंधान के अधिकांश आयन चैनलों पर ध्यान केंद्रित किया गया है जो सोडियम, पोटेशियम और कैल्शियम जैसे सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों का संचालन करते हैं। हालांकि, आयन चैनलों का कार्य क्लोराइड के पारित होने की अनुमति देता है, सबसे प्रचुर मात्रा में नकारात्मक चार्ज आयन, खराब समझा जाता है।

प्रमुख चुनौतियों में से एक विविध क्लोराइड चैनलों में से कुछ को कूटने वाले जीन की अज्ञात पहचान है। उच्च-थ्रूपुट जीनोमिक्स स्क्रीन का प्रदर्शन करके, डॉ। किउ और उनकी शोध टीम ने क्रमशः क्लोराइड चैनलों के दो नए परिवारों की पहचान की है, जो सेल वॉल्यूम में वृद्धि और अम्लीय पीएच द्वारा सक्रिय हैं। इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल, बायोकेमिकल, इमेजिंग और व्यवहार तकनीकों के संयोजन का उपयोग करते हुए, डॉ। किउ के शोध का उद्देश्य न्यूरॉन-ग्लिया इंटरैक्शन, सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी, और लर्निंग और मेमोरी पर ध्यान देने के साथ इन नए आयन चैनलों के न्यूरोलॉजिकल फ़ंक्शन की जांच करना है।

डॉ। किउ मस्तिष्क में अन्य रहस्यमय क्लोराइड चैनलों के लिए इस दृष्टिकोण का विस्तार करेंगे। वह जीवित कोशिकाओं और जानवरों में सेलुलर और उप-कोशिकीय स्तरों पर क्लोराइड एकाग्रता को मापने और हेरफेर करने के लिए नए तरीकों और उपकरणों को विकसित करने की योजना भी बनाता है, जो वर्तमान में इस क्षेत्र में एक प्रमुख तकनीकी बाधा प्रस्तुत करता है। उनका शोध तंत्रिका तंत्र में क्लोराइड को कैसे विनियमित किया जाता है, इस बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करेगा। यह क्लोराइड डिसफंक्शन से जुड़े न्यूरोलॉजिकल रोगों के लिए उपन्यास चिकित्सा विज्ञान का कारण बन सकता है।

मारिया एंटोनियेटा टॉस्क, पीएचडी, कोलंबिया विश्वविद्यालय, न्यूयॉर्क के सहायक प्रोफेसर

कोर्टिकल इनहिबिशन के लिए जीन मॉड्यूल्स और सर्किट मोटिफ्स का विकास

यह मस्तिष्क को एक इंजीनियरिंग करतब के रूप में देखने के लिए लुभावना हो सकता है, जो कि इसके जटिल कार्यों को निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वास्तव में, आधुनिक दिमागों को एक लंबे विकासवादी इतिहास द्वारा आकार दिया गया था, जहां एक विकासवादी चुनौती के किसी भी बिंदु पर, मौजूदा घटकों को फिर से तैयार, गुणा और विविध किया गया था। डॉ। टोसचे इन प्रक्रियाओं को समझने के लिए अनुसंधान का संचालन कर रहे हैं और यह पता लगा रहे हैं कि सैकड़ों करोड़ों वर्षों के विकासवाद से अलग कशेरुक जानवरों में मौलिक तंत्रिका प्रणालियों का क्या संरक्षण किया गया है।

उस अंत तक, डॉ। टॉचेस GABAergic न्यूरॉन्स के विकासवादी इतिहास की खोज कर रहे हैं, जो स्तनधारी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में एक महत्वपूर्ण निरोधात्मक भूमिका निभाते हैं। उसके पिछले प्रयोगों में पाया गया है कि सरीसृप और स्तनधारियों के गैबेरिक न्यूरॉन्स आनुवंशिक रूप से समान हैं, जो दर्शाता है कि ये न्यूरॉन प्रकार पहले से ही कशेरुक पूर्वजों में मौजूद थे; वे दोनों प्रकार के दिमागों में विशिष्ट न्यूरोनल कार्यों से जुड़े जीन मॉड्यूल भी साझा करते हैं। टॉस्च के नए शोध में, वह निर्धारित करेगी कि ये समान न्यूरॉन प्रकार के सैलामैंडर्स के सरल मस्तिष्क में पाए जाते हैं।

अनुसंधान में इन सैलामैंडरों से हजारों व्यक्तिगत कोशिकाओं की अनुक्रमणिका शामिल है और चूहों और कछुओं में पाए जाने वाले गैबेरिक सेल प्रकारों की तुलना करने के लिए, टेट्रापोड्स में इन न्यूरॉन्स की एकीकृत वर्गीकरण को बनाने के लिए। अगला कदम उनके जीन मॉड्यूल की तुलना उन जेनेटिक तंत्रों को समझने के लिए किया गया है, जिन्होंने गैबैर्जिक न्यूरॉन उपप्रकारों को जन्म दिया है। एक दूसरे उद्देश्य में, टोशेज़ और उनकी टीम व्यवहार प्रयोगों के दौरान विवो इमेजिंग में समन्दर गैबेरिक न्यूरॉन्स की गतिविधि को रिकॉर्ड करेगी, उत्तेजनाओं के साथ प्रस्तुत किए जाने पर इन न्यूरॉन्स की गतिविधि पर नज़र रखेगा। यह काम सर्किट न्यूरोसाइंस के लिए एक पूरी तरह से नया पशु मॉडल पेश करेगा, जो इस बात की हमारी समझ को जोड़ता है कि मस्तिष्क एक मौलिक स्तर पर कैसे काम करता है।

डैनियल वेकर, पीएच.डी., माउंट सिनाई, न्यूयॉर्क में NY के मेडिसिन के सहायक प्रोफेसर, प्रोफेसर

एक सेरोटोनिन रिसेप्टर के संरचनात्मक अध्ययन के माध्यम से संज्ञानात्मक विकारों के लिए ड्रग डिस्कवरी में तेजी

न्यूरोलॉजिकल और संज्ञानात्मक विकारों को संबोधित करने के लिए दवाओं की खोज एक जटिल और समय लेने वाली प्रक्रिया है। कई दवाएं डोपामाइन रिसेप्टर्स को लक्षित करती हैं जो नशे की लत से जुड़ी होती हैं, और कुछ दवाइयां अपवित्र होती हैं और संभावित खतरनाक दुष्प्रभाव पैदा करती हैं। इसके अतिरिक्त, कुछ विकारों (अल्जाइमर एक प्रमुख उदाहरण है) में कोई दवा उपचार नहीं है। डॉ। वेकर दवा खोज के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण का प्रस्ताव करते हैं जो एक विशिष्ट सेरोटोनिन रिसेप्टर पर ध्यान केंद्रित करता है (जो डोपामाइन प्रणाली को सक्रिय करने के समान जोखिम नहीं उठाता है), ध्यान से उस रिसेप्टर की संरचना को आणविक पैमाने पर मैप करना और यौगिकों की मांग करना एक विशिष्ट तरीके से उस रिसेप्टर को बांधें।

रिसेप्टर, 5-HT के रूप में जाना जाता है7आर, 1990 के दशक के मध्य में खोजा गया था और 12 ज्ञात सेरोटोनिन रिसेप्टर्स में से एक है। यह संज्ञानात्मक विकारों के लिए उपचारों के लिए एक आशाजनक लक्ष्य के रूप में पहचाना गया है, लेकिन इसके बारे में बहुत कम जानकारी है। डॉ। वेकर ने रिसेप्टर के शुद्ध नमूनों पर एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी का उपयोग करके रिसेप्टर का संरचनात्मक अध्ययन करने का प्रस्ताव किया। वह जांच करेगा कि ड्रग्स रिसेप्टर से कैसे जुड़ते हैं और संरचना को म्यूटेशन देते हैं यह देखने के लिए कि यह बंधन और बातचीत को कैसे प्रभावित करता है। लक्ष्य उन यौगिकों को ढूंढना है जो एक विशिष्ट तरीके से सिर्फ इस एक रिसेप्टर को सक्रिय करेंगे।

इन संभावित दवाओं को खोजने के लिए, वेकर की टीम फिर से उन सैकड़ों लाखों यौगिकों की कम्प्यूटरीकृत खोज करेगी, जो उनके फिट होने की संभावना के लिए रिसेप्टर के 3 डी मॉडल के साथ उनकी 3 डी संरचना की तुलना करते हैं। शीर्ष संभावनाओं का अधिक बारीकी से निरीक्षण किया जाएगा, और कुछ विशेष रूप से होनहार उम्मीदवारों को प्रयोगशाला में परीक्षण किया जाएगा। ड्रग ट्रायल की पारंपरिक प्रक्रिया की तुलना में, जिसमें कई साल लग सकते हैं, यहां तक कि दशकों तक, यह कम्प्यूटरीकृत प्रक्रिया उनकी संरचना के आधार पर अनिवार्य रूप से प्री-स्क्रीन दवाओं का अवसर प्रदान करती है, और उनके विकास को गति देती है।

विषय: तंत्रिका विज्ञान के लिए McKnight एंडोमेंट फंड, विद्वान पुरस्कार

मई 2020

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