मैकनाइट एंडोमेंट फंड फॉर न्यूरोसाइंस (एमईएफएन) के निदेशक मंडल को यह घोषणा करते हुए खुशी हो रही है कि उसने 2025 मैकनाइट स्कॉलर पुरस्कार प्राप्त करने के लिए दस न्यूरोसाइंटिस्टों का चयन किया है।
मैकनाइट स्कॉलर पुरस्कार उन युवा वैज्ञानिकों को दिए जाते हैं जो अपनी स्वतंत्र प्रयोगशालाएँ और शोध करियर स्थापित करने के शुरुआती चरण में हैं और जिन्होंने तंत्रिका विज्ञान के प्रति प्रतिबद्धता दिखाई है। 1977 में इस पुरस्कार की शुरुआत के बाद से, इस प्रतिष्ठित प्रारंभिक-करियर पुरस्कार ने 291 नवोन्मेषी अन्वेषकों को वित्त पोषित किया है और सैकड़ों महत्वपूर्ण खोजों को प्रेरित किया है।
"इस वर्ष के मैकनाइट स्कॉलर्स मस्तिष्क के कार्य की हमारी समझ को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक दृष्टिकोणों और परिप्रेक्ष्यों की असाधारण चौड़ाई का उदाहरण देते हैं - संवेदी रिसेप्टर्स की आणविक वास्तुकला और जटिल व्यवहारों के तंत्रिका एल्गोरिदम से लेकर कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग और नैदानिक अनुवाद तक," वैनेसा रूटा, पीएचडी, पुरस्कार समिति की अध्यक्ष और रॉकफेलर विश्वविद्यालय में गैब्रिएल एच. रीम और हर्बर्ट जे. कायडेन प्रोफेसर ने कहा। "न्यूरोसाइंस के लिए मैकनाइट एंडोमेंट फंड असाधारण न्यूरोसाइंटिस्टों की इस अगली पीढ़ी का समर्थन करने पर गर्व करता है, न केवल उनके अभिनव शोध के लिए, बल्कि मार्गदर्शन के लिए उनकी गहरी प्रतिबद्धता और एक जीवंत, विविध वैज्ञानिक समुदाय को बढ़ावा देने के लिए भी। अग्रणी विज्ञान और वैज्ञानिकों दोनों में निवेश करना, जो ऐसे समुदायों का निर्माण करने के लिए प्रतिबद्ध हैं जहाँ खोज फल-फूल सकती है, आज से पहले कभी इतना महत्वपूर्ण नहीं रहा। पूरी समिति की ओर से, मैं सभी आवेदकों को उनकी रचनात्मकता, समर्पण और दूरदर्शिता के लिए बधाई देता हूँ।"
निम्नलिखित मैकनाइट स्कॉलर पुरस्कार प्राप्तकर्ताओं में से प्रत्येक को तीन वर्षों के लिए प्रति वर्ष $75,000 प्राप्त होगा। वे हैं:
अर्करूप बनर्जी, पीएच.डी.
कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाला
व्यवहार नवीनता के लिए तंत्रिका सर्किट तंत्र
जोसेफिना डेल मार्मोल, पीएच.डी.
हार्वर्ड मेडिकल स्कूल
जल संवेदन और अकशेरुकी जीवों में स्थलीयकरण का विकास
चैंटेल इवांस, पीएच.डी.
ड्यूक विश्वविद्यालय
होमियोस्टेसिस और न्यूरोडीजनरेशन के दौरान न्यूरोनल माइटोफैजी में यांत्रिक अंतर्दृष्टि
यवेटे फिशर, पीएच.डी.
यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया, बर्केले
सेलुलर और सर्किट तंत्र की खोज जो निरंतर लेकिन गतिशील स्थानिक कोडिंग का समर्थन करते हैं
क्रिस्टीन ग्रिएनबर्गर, पीएच.डी.
ब्रैंडिस विश्वविद्यालय
संवेदी साहचर्य शिक्षण कार्य के दौरान नियोकॉर्टिकल प्लास्टिसिटी तंत्र का विच्छेदन
थीएन ग्रिफ़िथ, पीएच.डी.
यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया, डेविस स्कूल ऑफ मेडिसिन
मोटर प्रणाली विकास और अनुकूलन में संवेदी इनपुट की गैर-विहित भूमिकाएँ
मैथ्यू लवेट-बैरोन, पीएच.डी.
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो
पशु समूहों में विस्तारित धारणा का तंत्रिका जीव विज्ञान
लुकास पिंटो, एम.डी., पीएच.डी.
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी फीनबर्ग स्कूल ऑफ मेडिसिन
कॉर्टेक्स में संज्ञानात्मक संगणना को सुलझाना
सर्गेई स्टाविस्की, पीएच.डी.
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस
सेलुलर-रिज़ॉल्यूशन मानव तंत्रिका समूह गतिशीलता को मापकर भाषा को समझना और पुनर्स्थापित करना
एलेक्स विलियम्स, पीएच.डी.
न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय और फ्लैटिरॉन संस्थान
बड़े पैमाने के न्यूरल सर्किट में परिवर्तनशीलता को चिह्नित करने के लिए कम्प्यूटेशनल विधियाँ
इस वर्ष के मैकनाइट स्कॉलर अवार्ड्स के लिए 146 आवेदक थे, जो देश के सर्वश्रेष्ठ युवा न्यूरोसाइंस संकाय का प्रतिनिधित्व करते हैं। पूर्णकालिक संकाय पद पर अपने पहले पांच वर्षों के दौरान संकाय पुरस्कार के लिए पात्र हैं। रूटा के अलावा, स्कॉलर अवार्ड्स चयन समिति में गॉर्डन फिशेल, पीएचडी, हार्वर्ड विश्वविद्यालय; एड्रिएन फेयरहॉल, पीएचडी, वाशिंगटन विश्वविद्यालय; यिशी जिन, पीएचडी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो; जेनिफर रेमंड, पीएचडी, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय; माइकल लॉन्ग, पीएचडी, न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय; और मार्लीन कोहेन, पीएचडी, शिकागो विश्वविद्यालय शामिल थे।
2026 पुरस्कार चक्र के लिए आवेदन की जानकारी 1 अगस्त, 2025 को पोस्ट की जाएगी और प्रस्ताव 1 दिसंबर, 2025 तक स्वीकार किए जाएंगे। कृपया ध्यान दें कि यह हाल के वर्षों में प्रस्ताव की नियत तिथि से लगभग छह सप्ताह पहले है। मैकनाइट के तंत्रिका विज्ञान पुरस्कार कार्यक्रमों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया देखें एंडोमेंट फंड की वेबसाइट.
तंत्रिका विज्ञान के लिए McKnight एंडोमेंट फंड के बारे में
मैकनाइट एंडोमेंट फंड फॉर न्यूरोसाइंस एक स्वतंत्र संगठन है, जिसे केवल मिनियापोलिस, मिनेसोटा के मैकनाइट फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया जाता है, और इसका नेतृत्व देश भर के प्रमुख न्यूरोसाइंटिस्टों के एक बोर्ड द्वारा किया जाता है। मैकनाइट फाउंडेशन ने 1977 से न्यूरोसाइंस अनुसंधान का समर्थन किया है। फाउंडेशन ने संस्थापक विलियम एल. मैकनाइट (1887-1979) के इरादों को पूरा करने के लिए 1986 में एंडोमेंट फंड की स्थापना की। 3M कंपनी के शुरुआती नेताओं में से एक, उन्हें स्मृति और मस्तिष्क रोगों में व्यक्तिगत रुचि थी और वे चाहते थे कि उनकी विरासत का कुछ हिस्सा इलाज खोजने में मदद के लिए इस्तेमाल किया जाए। स्कॉलर अवार्ड्स के अलावा, एंडोमेंट फंड मैकनाइट न्यूरोबायोलॉजी ऑफ ब्रेन डिसऑर्डर अवार्ड्स के माध्यम से मानव मस्तिष्क विकारों के लिए अनुवादात्मक और नैदानिक अनुसंधान के माध्यम से प्राप्त ज्ञान को लागू करने के लिए काम करने वाले वैज्ञानिकों को अनुदान देता है।
2025 मैक्नाइट स्कॉलर पुरस्कार
अर्करूप बनर्जी, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाला, कोल्ड स्प्रिंग हार्बर, एनवाई
व्यवहार नवीनता के लिए तंत्रिका सर्किट तंत्र
विविध व्यवहार लक्षणों की उत्पत्ति ने सदियों से जीवविज्ञानियों को आकर्षित किया है। कई अध्ययनों ने आनुवंशिक मार्गों की पहचान की है जो जानवरों के व्यवहार को प्रभावित करते हैं, लेकिन जटिल व्यवहार कैसे विकसित होते हैं, इसका तंत्रिका सर्किट आधार, विशेष रूप से स्तनधारियों में, काफी हद तक मायावी बना हुआ है। चूँकि व्यवहार जीवाश्म नहीं बनते हैं, इसलिए एक शक्तिशाली रणनीति हाल ही में अलग-अलग प्रजातियों की तुलना करना है जो आश्चर्यजनक व्यवहारिक अंतर प्रदर्शित करते हैं।
बनर्जी लैब कृन्तकों के बीच ध्वनि संचार का अध्ययन करती है, जिसमें एलस्टन के गायन माउस पर विशेष जोर दिया जाता है - एक नई दुनिया का कृंतक जो मध्य अमेरिका के बादल जंगलों में रहता है। अधिकांश कृन्तकों के विपरीत जो केवल नरम, परिवर्तनशील, अल्ट्रासोनिक स्वर निकालते हैं, ये गायन चूहे भी तेज, रूढ़िबद्ध, मानव-श्रव्य गीत बनाते हैं जिनका उपयोग मानव वार्तालाप जैसी तेज़ स्वर बातचीत के लिए किया जाता है। इस मॉडल सिस्टम का उपयोग करते हुए, बनर्जी लैब दो पूरक प्रश्नों का अनुसरण करती है: श्रवण प्रणाली मोटर सिस्टम के साथ कैसे बातचीत करती है ताकि स्वर बातचीत के लिए आवश्यक तेज़ संवेदी मोटर लूप उत्पन्न हो सके? और तंत्रिका सर्किट में परिवर्तन कैसे नए स्वर व्यवहारों के तेजी से विकास को सक्षम करते हैं?
जोसेफिना डेल मार्मोल, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल, बोस्टन, एमए
जल संवेदन और अकशेरुकी जीवों में स्थलीयकरण का विकास
एक नए पारिस्थितिक आवास पर विजय प्राप्त करने के लिए शारीरिक अनुकूलन की आवश्यकता होती है, जिसमें चरम मामलों में, नए अंगों और संवेदी क्षमताओं का विकास शामिल होता है। इस तरह के अनुकूलन के सबसे कठोर उदाहरणों में से एक है समुद्री अकशेरुकी जीवों द्वारा स्थलीय आवासों का उपनिवेशीकरण। इस परिवर्तन के परिणामस्वरूप एक नई भावना का उदय हुआ: नमी की भावना, जो जानवरों को हवा में पानी की मात्रा के बारे में सूचित करती है और सूखने से बचाती है। एक जीव कैसे एक नई संवेदी विधा को खरोंच से विकसित करता है?
यह प्रस्ताव स्थलीय आवासों में जीवन को सहारा देने के लिए आर्द्रता संवेदन के अधिग्रहण की जांच करता है, स्थलीय अकशेरुकी में आर्द्रता को महसूस करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अकशेरुकी संवेदी रिसेप्टर्स के एक प्राचीन परिवार के रूप, कार्य और विकासवादी इतिहास की जांच करके। ये अन्वेषण संवेदी नवाचार के आणविक और यांत्रिक आधारों पर प्रकाश डालेंगे और कैसे संवेदी रिसेप्टर्स को विकास द्वारा एक नई भूमिका निभाने के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है जिसने भूमि पर जीवन को जन्म दिया और अंततः, पृथ्वी पर जीवन को नया रूप दिया।
चैन्टेल इवांस, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, ड्यूक विश्वविद्यालय, डरहम, एनसी
होमियोस्टेसिस और न्यूरोडीजनरेशन के दौरान न्यूरोनल माइटोफैजी में यांत्रिक अंतर्दृष्टि
पार्किंसंस, अल्ज़ाइमर और एएलएस जैसी न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियाँ न्यूरॉन्स के क्रमिक नुकसान के कारण होती हैं। इन बीमारियों का रोगियों, उनके परिवारों और स्वास्थ्य सेवा प्रणाली पर गहरा प्रभाव पड़ता है, और वर्तमान में इनके लिए कोई ज्ञात इलाज नहीं है। जबकि वैज्ञानिक प्रगति ने न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों के बढ़ते जोखिम से जुड़े जीन की पहचान की है, इन बीमारियों को चलाने वाले अंतर्निहित तंत्र अभी भी मायावी हैं।
अपने शोध के माध्यम से, डॉ. चैंटेल इवांस उन आणविक तंत्रों में गहराई से उतरकर गहरी समझ हासिल कर रही हैं जो न्यूरॉन्स को माइटोकॉन्ड्रियल नियंत्रण के माध्यम से अपने स्वास्थ्य को बनाए रखने में सक्षम बनाते हैं। उनकी टीम यह पता लगा रही है कि न्यूरॉन्स माइटोफैगी मार्ग के माध्यम से क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया को कैसे सक्रिय रूप से हटाते हैं और माइटोफैगी डिसरेग्यूलेशन बीमारी की शुरुआत में कैसे योगदान देता है। अत्याधुनिक लाइव-सेल इमेजिंग और अन्य उन्नत उपकरणों का उपयोग करके, वह जांच करेगी कि न्यूरोनल गतिविधि के जवाब में माइटोफैगी की स्थानिक और लौकिक गतिशीलता कैसे बदल जाती है और माइटोफैगी दरों में परिवर्तन न्यूरॉन्स को बीमारी के प्रति अधिक संवेदनशील कैसे बना सकता है। आणविक स्तर पर इन प्रक्रियाओं को समझकर, डॉ. इवांस का शोध न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों की प्रगति को धीमा करने या रोकने के लिए नए तंत्रों को उजागर कर सकता है, जो भविष्य की सफलताओं की आशा प्रदान करता है।
यवेटे फिशर, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले, बर्कले, सी.ए.
सेलुलर और सर्किट तंत्र की खोज जो निरंतर लेकिन गतिशील स्थानिक कोडिंग का समर्थन करते हैं
दिशा की समझ बनाए रखने के लिए, हमारा मस्तिष्क हमारे शरीर की हरकतों के साथ-साथ आस-पास के स्थलों को भी ट्रैक करता है। हालाँकि, ये संकेत बदल सकते हैं: एक प्रमुख स्थल बादल के पीछे गायब हो सकता है, या एक पुरानी पैर की चोट हमारे द्वारा उठाए गए हर कदम के साथ हमारी गति को बदल सकती है। मस्तिष्क दिशा की एक सुसंगत भावना का निर्माण और रखरखाव कैसे करता है जो लचीले ढंग से ऐसे परिवर्तनों को समायोजित करता है?
डॉ. यवेटे फिशर का शोध नेविगेशनल सर्किटरी का उपयोग करके यह समझने का प्रयास करता है कि तंत्रिका सर्किट विभिन्न परिस्थितियों में विभिन्न गणनाएँ कैसे करते हैं। डॉ. फिशर और उनकी टीम मक्खी के मस्तिष्क का उपयोग करके इस प्रश्न का पता लगाती है, ड्रोसोफिलाकई कीट विशेषज्ञ नेविगेटर होते हैं और मक्खी के आंतरिक कम्पास को थामे रखने वाले सर्किट की हाल ही में मस्तिष्क के एक क्षेत्र में पहचान की गई है जो कीटों में अत्यधिक संरक्षित है। मक्खी के उन्नत आनुवंशिक टूलबॉक्स को सुलभता के साथ जोड़कर विवो में व्यवहार के दौरान इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और 2-फोटोन इमेजिंग का उपयोग करते हुए, यह शोध यह पता लगाएगा कि सिनैप्टिक फिजियोलॉजी, आंतरिक उत्तेजना और सर्किट गतिशीलता में वास्तविक समय में होने वाले परिवर्तन, मक्खी के मस्तिष्क को विभिन्न स्थितियों और व्यवहारिक अवस्थाओं के तहत दिशा की एक विश्वसनीय भावना बनाने में कैसे सक्षम बनाते हैं।
क्रिस्टीन ग्रिएनबर्गर, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, ब्रैंडिस विश्वविद्यालय, वाल्थम, एमए
संवेदी साहचर्य शिक्षण कार्य के दौरान नियोकॉर्टिकल प्लास्टिसिटी तंत्र का विच्छेदन
हम अक्सर मस्तिष्क की सीखने की उल्लेखनीय क्षमता को हल्के में ले लेते हैं - चाहे वह नई आदतें बनाना हो, सार्थक ध्वनियों को पहचानना हो, या वर्षों पहले के क्षणों को स्पष्ट रूप से याद करना हो। फिर भी सेलुलर तंत्र जो मस्तिष्क को क्षणभंगुर संवेदी अनुभवों को व्यवहार में स्थायी परिवर्तनों में बदलने की अनुमति देता है, अभी भी कम ही समझा जाता है। एक केंद्रीय प्रश्न यह है कि जब हम सीखते हैं तो संवेदी प्रांतस्था में न्यूरॉन्स कैसे अनुकूलित होते हैं, और कौन से एल्गोरिदम इन परिवर्तनों को नियंत्रित करते हैं।
डॉ. क्रिस्टीन ग्रिनबर्गर इस सवाल का जवाब इस बात का अध्ययन करके देती हैं कि मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी तंत्र सीखने के दौरान तंत्रिका गतिविधि को कैसे नया आकार देते हैं। उनकी प्रयोगशाला जागते हुए, व्यवहार करने वाले चूहों में उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग और इलेक्ट्रिकल रिकॉर्डिंग तकनीकों का उपयोग करती है ताकि यह पता लगाया जा सके कि जब जानवर विशिष्ट पर्यावरणीय संकेतों को पुरस्कारों के साथ जोड़ना सीखते हैं तो व्यक्तिगत न्यूरॉन्स अपनी प्रतिक्रियाओं को कैसे समायोजित करते हैं। सेलुलर-स्तर की प्लास्टिसिटी को धारणा और व्यवहार में परिवर्तन से जोड़कर, इस शोध का उद्देश्य मस्तिष्क के अनुभव से सीखने के मूल सिद्धांतों को उजागर करना है। ये अंतर्दृष्टि अंततः न्यूरोसाइकिएट्रिक विकारों के लिए नए उपचारों के विकास का समर्थन कर सकती हैं और कृत्रिम बुद्धिमत्ता में नई दिशाओं को प्रेरित कर सकती हैं।
थीएन ग्रिफ़िथ, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया, डेविस स्कूल ऑफ मेडिसिन, डेविस, सीए
मोटर प्रणाली विकास और अनुकूलन में संवेदी इनपुट की गैर-विहित भूमिकाएँ
जीवित रहने के लिए उद्देश्यपूर्ण गति की आवश्यकता वाले जानवरों को अंतरिक्ष में अपने शरीर के अंगों की स्थिति के बारे में सहज ज्ञान युक्त जानकारी होती है, जिसे प्रोप्रियोसेप्शन कहा जाता है, जो सकल और निपुण दोनों तरह की गतिविधियों के लिए आवश्यक है। प्रोप्रियोसेप्टर परिधीय तंत्रिका तंत्र में विशेष संवेदी न्यूरॉन्स होते हैं जो प्रोप्रियोसेप्टिव सिग्नलिंग शुरू करते हैं और पारंपरिक रूप से मांसपेशियों की लंबाई और बल को एन्कोड करके मोटर फ़ंक्शन को आकार देने की उनकी क्षमता के लिए जाने जाते हैं। डॉ. थेन ग्रिफ़िथ की प्रयोगशाला में काम का उद्देश्य यह प्रदर्शित करना है कि उनके शारीरिक कार्य अधिक जटिल और दूरगामी हैं।
अपने शोध में, डॉ. ग्रिफ़िथ मोटर सिस्टम के भीतर विकासात्मक और अनुकूली प्रक्रियाओं के प्रमुख चालक के रूप में संवेदी प्रोप्रियोसेप्टिव सिग्नलिंग की एक नई भूमिका को उजागर कर रही हैं। ऊतकों और समय-सीमाओं को फैलाने वाले एक एकीकृत सिस्टम फिजियोलॉजी दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, उनका काम सेंसरिमोटर नेटवर्क में प्रोप्रियोसेप्टर्स को देखने के हमारे तरीके को मौलिक रूप से बदल देगा और संभावित रूप से ऐसे नए तंत्रों को प्रकट करेगा जो विकासात्मक और अपक्षयी रोगों के उपचार के लिए भविष्य की चिकित्सीय प्रगति के लिए आधार के रूप में काम करेंगे।
मैथ्यू लवेट-बैरोन, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो, ला जोला, सीए
पशु समूहों में विस्तारित धारणा का तंत्रिका जीव विज्ञान
पक्षियों के झुंड और मछलियों के झुंड जैसे पशु समूहों में, संवेदी उत्तेजनाओं का प्रभाव समूहों में फैलता है, क्योंकि प्रत्येक व्यक्ति अपने पड़ोसियों की क्रियाओं पर प्रतिक्रिया करता है। यह सामाजिक सूचना संचरण प्रत्येक जानवर की जागरूकता को उसकी तत्काल संवेदी सीमा से परे बढ़ाता है, जिससे नेविगेशन, चारागाह और शिकारी से बचने में वृद्धि होती है। हालाँकि, तंत्रिका तंत्र जो व्यक्तियों को अपने सामाजिक भागीदारों की क्रियाओं को समझने और प्रतिक्रिया करने की अनुमति देता है, काफी हद तक अज्ञात है।
डॉ. लवेट-बैरन ग्लासफिश में इन तंत्रों की जांच करेंगे, जो एक छोटी ऑप्टिकली-एक्सेसेबल मछली है जो दृष्टि का उपयोग करके स्कूल बनाती है। सामाजिक आभासी वास्तविकता में लगे ग्लासफिश के मस्तिष्क में तंत्रिका गतिविधि की इमेजिंग करके, लवेट-बैरन लैब तंत्रिका सर्किट की पहचान करेगी जो मछली को अपने पड़ोसियों की हरकतों और मुद्राओं से प्रासंगिक संकेत निकालने में सक्षम बनाती है। यह जांच दिखाएगी कि सामाजिक दृश्य संकेतों की तंत्रिका प्रसंस्करण कैसे समन्वित समूह क्रियाओं को सक्षम बनाती है, जिससे इस बारे में महत्वपूर्ण जानकारी मिलती है कि कैसे कई मस्तिष्क प्रकृति में अनुकूली सामूहिक व्यवहार उत्पन्न करते हैं।
लुकास पिंटो, एम.डी., पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी फीनबर्ग स्कूल ऑफ मेडिसिन, शिकागो, आईएल
कॉर्टेक्स में संज्ञानात्मक संगणना को सुलझाना
निर्णय लेने जैसे संज्ञानात्मक व्यवहार घटक प्रक्रियाओं से उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, जब GPS के बिना नेविगेट करते हैं, तो यह तय करना कि किस तरफ मुड़ना है, इसके लिए आपकी योजनाओं और आंतरिक स्थानिक मानचित्र के साथ दृश्य जानकारी को एकीकृत करने की आवश्यकता होती है। इनमें से प्रत्येक घटक प्रक्रिया सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों के समान सेट को संलग्न करती है। लेकिन एक ही क्षेत्र विभिन्न प्रक्रियाओं का समर्थन कैसे कर सकता है?
डॉ. पिंटो और उनकी टीम इस बात की जांच करेगी कि कॉर्टिकल सर्किट के माध्यम से सूचना प्रवाह को संज्ञानात्मक मांगों को पूरा करने के लिए न्यूरोमॉड्यूलेटरी अणुओं द्वारा कैसे पुनर्निर्देशित किया जाता है। उन्होंने आभासी भूलभुलैया में नेविगेट करने वाले चूहों के लिए निर्णय लेने का कार्य बनाने के लिए कंप्यूटर-स्वचालित व्यवहार प्रशिक्षण में अपनी विशेषज्ञता का लाभ उठाया है, जो पहली बार कई संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं को सुलझाता है। जब चूहे यह कार्य करते हैं, तो डॉ. पिंटो की प्रयोगशाला अत्याधुनिक तकनीकों का उपयोग करेगी विवो में कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की गतिविधि को मापने और उन्हें परेशान करने के लिए माइक्रोस्कोपी उपकरण, और उन्हें प्राप्त कॉर्टिकल और न्यूरोमॉड्यूलेटरी इनपुट। यह कार्य कॉर्टेक्स में लचीले संज्ञानात्मक संगणन के परिवर्तनकारी सर्किट-आधारित खाते उत्पन्न करेगा।
सर्गेई स्टाविस्की, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस, डेविस, सी.ए.
सेलुलर-रिज़ॉल्यूशन मानव तंत्रिका समूह गतिशीलता को मापकर भाषा को समझना और पुनर्स्थापित करना
भाषा एक अनूठी मानवीय क्षमता है। यह स्मृति और कार्यकारी नियंत्रण सहित अन्य संज्ञानात्मक क्षमताओं के साथ शीर्ष पर है, और हमारी व्यक्तिगत और सामाजिक बुद्धिमत्ता दोनों को रेखांकित करती है। पशु मॉडल की कमी और मानव मस्तिष्क रिकॉर्डिंग की दुर्लभता के कारण, सर्किट कम्प्यूटेशन के संकल्प पर भाषा के जैविक आधार - व्यक्तिगत न्यूरॉन्स के बारे में बहुत कम जानकारी है। इसके अलावा, हमारे पास न्यूरोलॉजिकल चोट के कारण भाषा के माध्यम से संवाद करने की क्षमता के विनाशकारी नुकसान की मरम्मत करने के लिए कोई तकनीक नहीं है।
डॉ. स्टैविस्की और उनकी टीम मस्तिष्क के भाषा नेटवर्क में अर्थ संबंधी विशेषताओं के तंत्रिका निरूपण की पहचान करके इस तंत्रिका विज्ञान और चिकित्सा अंतर को दूर करने की उम्मीद करती है। वे प्रयोगशाला के मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (बीसीआई) नैदानिक परीक्षणों और अन्य न्यूरोसर्जिकल अवसरों के माध्यम से मानव प्रतिभागियों में हजारों व्यक्तिगत न्यूरॉन्स से रिकॉर्ड करेंगे। तंत्रिका समूह में विशिष्ट अवधारणाओं के लिए एन्कोडिंग योजना की पहचान करके, यह कार्य मानव भाषा के कम्प्यूटेशनल आधार की हमारी समझ को आगे बढ़ाएगा। यह कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों के लिए बेहतर आर्किटेक्चर की ओर भी इशारा कर सकता है। अंतिम लेकिन कम से कम नहीं, इस परियोजना का उद्देश्य एक भाषा न्यूरोप्रोस्थेसिस विकसित करना है जो भाषा विकारों से पीड़ित व्यक्तियों को प्रभावी ढंग से संवाद करने में सक्षम बनाएगा।
एलेक्स विलियम्स, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय और फ्लैटिरॉन इंस्टीट्यूट, न्यूयॉर्क, एनवाई
बड़े पैमाने के न्यूरल सर्किट में परिवर्तनशीलता को चिह्नित करने के लिए कम्प्यूटेशनल विधियाँ
डॉ. विलियम्स इस बात की जांच करते हैं कि न्यूरॉन्स के बड़े नेटवर्क किस तरह से भरोसेमंद तरीके से काम कर सकते हैं, भले ही मस्तिष्क और व्यवहार दोनों ही स्वाभाविक रूप से परिवर्तनशील और अक्सर शोरगुल वाले हों। परंपरागत रूप से, वैज्ञानिकों ने कई परीक्षणों और व्यक्तियों में मस्तिष्क की गतिविधि का औसत निकाला है, जो महत्वपूर्ण अंतरों को छिपाता है। विलियम्स लैब ने अलग-अलग जानवरों और व्यवहार परीक्षणों में तंत्रिका गतिविधि के अनूठे पैटर्न को पकड़ने के लिए नई कम्प्यूटेशनल विधियाँ विकसित की हैं। ऐसा करके, उनका लक्ष्य यह पता लगाना है कि मस्तिष्क की गतिविधि में अंतर व्यवहार में अंतर से कैसे संबंधित है, और स्वस्थ परिवर्तनशीलता और शिथिलता के संकेतों के बीच अंतर करना है।
इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, विलियम्स लैब ने नए सांख्यिकीय तरीके और सैद्धांतिक रूपरेखाएँ विकसित की हैं जो विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों, मॉडल जीवों और व्यवहार प्रोटोकॉल में व्यापक रूप से लागू होती हैं। उनके पिछले काम ने प्रतिक्रिया आयाम, समय और तंत्रिका गतिविधि में आवर्ती अनुक्रमों या "मोटिफ़्स" में पल-पल के बदलावों को पकड़ने के लिए दृष्टिकोण विकसित किए हैं, जिनमें से सभी सीखने, ध्यान और निर्णय लेने जैसी प्रक्रियाओं का आधार हो सकते हैं। अन्य कार्यों में, उन्होंने यह वर्णन करने के लिए तरीके पेश किए हैं कि संवेदी और व्यवहारिक इनपुट द्वारा तंत्रिका प्रतिक्रिया शोर को कैसे संशोधित किया जाता है, और तंत्रिका प्रतिक्रियाओं की संरचना अलग-अलग जानवरों या प्रजातियों में कैसे भिन्न होती है। अंततः, उनके काम का उद्देश्य इस बात की स्पष्ट तस्वीर प्रदान करना है कि मस्तिष्क की प्राकृतिक परिवर्तनशीलता लचीले और मजबूत व्यवहार का समर्थन कैसे करती है, और व्यावहारिक उपकरण प्रदान करना है जिनका उपयोग तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान के कई क्षेत्रों में किया जा सकता है।
