2025년 McKnight 장학금

신경과학을 위한 맥나이트 기금(MEFN) 이사회는 2025년 맥나이트 학자상을 수상할 신경과학자 10명을 선정했다고 발표하게 되어 기쁘게 생각합니다.

맥나이트 장학생상(McKnight Scholar Awards)은 독립적인 연구실을 설립하고 연구 경력을 쌓기 시작하는 초기 단계에 있으며 신경과학에 대한 헌신을 보여준 젊은 과학자들에게 수여됩니다. 1977년 제정된 이 권위 있는 신진 과학자상은 291명의 혁신적인 연구자들에게 연구비를 지원했고, 수백 건의 획기적인 발견을 촉진했습니다.

"올해의 맥나이트 장학생들은 감각 수용체의 분자 구조와 복잡한 행동의 신경 알고리즘부터 컴퓨터 모델링과 임상 적용에 이르기까지 뇌 기능에 대한 우리의 이해를 증진하는 데 필요한 매우 폭넓은 접근 방식과 관점을 보여줍니다."라고 록펠러 대학교의 가브리엘 H. 림 및 허버트 J. 케이든 교수이자 시상위원회 위원장인 바네사 루타 박사는 말했습니다. "맥나이트 신경과학 기금은 혁신적인 연구뿐 아니라 멘토십과 활기차고 다양한 과학 공동체 조성에 대한 깊은 헌신을 바탕으로 차세대 뛰어난 신경과학자들을 지원하게 되어 자랑스럽게 생각합니다. 선구적인 과학과 발견이 꽃피울 수 있는 공동체를 구축하는 데 헌신하는 과학자 모두에게 투자하는 것이 오늘날 그 어느 때보다 중요합니다. 위원회 전체를 대표하여 모든 지원자의 창의성, 헌신, 그리고 비전에 축하를 전합니다."

다음 McKnight Scholar Award 수상자 각각은 3년 동안 연간 $75,000를 받게 됩니다. 그들은:

올해 맥나이트 스칼라 어워드(McKnight Scholar Awards)에는 미국 최고의 젊은 신경과학 교수진을 대표하는 146명이 지원했습니다. 교수진은 정규직으로 임용된 후 5년 이내에 수상 자격이 주어집니다. 루타 외에도 스칼라 어워드 선정 위원회에는 하버드 대학교 고든 피셀 박사, 워싱턴 대학교 에이드리엔 페어홀 박사, 캘리포니아 대학교 샌디에이고 이시 진 박사, 스탠퍼드 대학교 제니퍼 레이먼드 박사, 뉴욕 대학교 마이클 롱 박사, 시카고 대학교 말린 코헨 박사가 포함되었습니다.

2026년 시상 주기에 대한 지원 정보는 2025년 8월 1일에 게시될 예정이며, 2025년 12월 1일까지 제안서를 접수합니다. 이는 최근 몇 년간 제안서 제출 마감일보다 약 6주 빠른 마감일입니다. McKnight의 신경과학 시상 프로그램에 대한 자세한 내용은 다음 웹사이트를 참조하십시오. 기부기금 홈페이지.

신경 과학을위한 McKnight 기금 기금 소개

맥나이트 신경과학 기금(McKnight Endowment Fund for Neuroscience)은 미네소타주 미니애폴리스에 있는 맥나이트 재단(McKnight Foundation)의 단독 기금으로 운영되는 독립 기관으로, 전국의 저명한 신경과학자들로 구성된 이사회가 이끌고 있습니다. 맥나이트 재단은 1977년부터 신경과학 연구를 지원해 왔습니다. 재단은 설립자 윌리엄 L. 맥나이트(1887-1979)의 의도 중 하나를 실현하기 위해 1986년 기금을 설립했습니다. 3M 초창기 경영자 중 한 명이었던 그는 기억력과 뇌 질환에 개인적인 관심을 가지고 있었으며, 자신의 유산의 일부를 치료법 개발에 활용하고자 했습니다. 기금은 학술상 외에도 맥나이트 뇌 질환 신경생물학상을 통해 중개 및 임상 연구를 통해 얻은 지식을 인간의 뇌 질환에 적용하고자 노력하는 과학자들에게 보조금을 지원합니다.

2025년 McKnight 장학금

아르카룹 바네르지 박사, 조교수, Cold Spring Harbor 연구소, Cold Spring Harbor, NY

행동의 참신성을 위한 신경 회로 메커니즘

다양한 행동 특성의 기원은 수 세기 동안 생물학자들을 매료시켜 왔습니다. 많은 연구를 통해 동물 행동에 영향을 미치는 유전 경로가 밝혀졌지만, 특히 포유류에서 복잡한 행동이 어떻게 진화하는지에 대한 신경 회로의 원리는 여전히 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 행동은 화석화되지 않기 때문에, 최근에 분화되어 두드러진 행동 차이를 보이는 종들을 비교하는 것이 효과적인 전략입니다.

바네르지 연구실은 설치류의 음성 의사소통을 연구하는데, 특히 중앙아메리카 운무림에 서식하는 신대륙 설치류인 알스톤 노래쥐(Alston's Singing Mouse)에 중점을 두고 있습니다. 부드럽고 가변적인 초음파 발성만 하는 대부분의 설치류와 달리, 이 노래쥐는 인간의 대화와 유사한 빠른 음성 상호작용에 사용되는 크고 정형화된, 사람이 들을 수 있는 노래를 냅니다. 바네르지 연구실은 이 모델 시스템을 이용하여 두 가지 상호 보완적인 질문을 탐구합니다. 청각 시스템은 음성 상호작용에 필요한 빠른 감각운동 루프를 생성하기 위해 운동 시스템과 어떻게 상호작용하는가? 그리고 신경 회로의 변화가 어떻게 새로운 음성 행동의 빠른 진화를 가능하게 하는가?

호세피나 델 마르몰 박사, 하버드 의대 조교수, 보스턴, 매사추세츠

무척추동물의 물 감지와 지상화 진화

새로운 생태적 서식지를 정복하려면 생리적 적응이 필요하며, 극단적인 경우 새로운 기관과 감각 능력의 발달을 수반합니다. 이러한 적응의 가장 극적인 사례 중 하나는 해양 무척추동물이 육지 생태적 지위를 점령하는 것입니다. 이러한 전환은 새로운 감각, 즉 습도 감각의 출현으로 이어졌습니다. 습도 감각은 동물에게 공기 중 수분 함량을 알려주고 건조를 방지합니다. 생물은 어떻게 새로운 감각 양식을 처음부터 발달시킬까요?

본 제안서는 육상 생태적 지위에서의 생명체 유지를 위한 습도 감지 능력 획득 과정을 탐구합니다. 이를 위해 육상 무척추동물의 습도 감지에 사용되는 고대 무척추동물 감각 수용체의 형태, 기능, 그리고 진화적 역사를 탐구합니다. 이러한 탐구는 감각 혁신의 분자적, 기전적 기반을 밝히고, 감각 수용체가 진화를 통해 어떻게 재활용되어 육상 생명체의 탄생을 이끌고 궁극적으로 지구 생명체의 모습을 변화시키는 새로운 역할을 수행할 수 있는지를 보여줄 것입니다.

챈텔 에반스 박사, 듀크 대학교 조교수, 노스캐롤라이나주 더럼

항상성 및 신경 퇴행 중 신경 세포 미토파지에 대한 기전적 통찰력

파킨슨병, 알츠하이머병, 루게릭병과 같은 신경퇴행성 질환은 신경세포의 점진적인 소실로 인해 발생합니다. 이러한 질환은 환자와 그 가족, 그리고 의료 시스템에 심각한 영향을 미치며, 현재까지 알려진 치료법은 없습니다. 과학적 발전으로 신경퇴행성 질환의 위험 증가와 관련된 유전자들이 밝혀졌지만, 이러한 질환을 유발하는 근본적인 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았습니다.

챈텔 에반스 박사는 미토콘드리아 조절을 통해 뉴런의 건강 유지를 가능하게 하는 분자 메커니즘을 탐구하며 연구를 통해 더욱 깊이 이해하고 있습니다. 그녀의 연구팀은 뉴런이 미토파지 경로를 통해 손상된 미토콘드리아를 어떻게 적극적으로 제거하는지, 그리고 미토파지 조절 장애가 질병 발병에 어떻게 기여하는지 밝히고 있습니다. 최첨단 생세포 이미징 및 기타 첨단 도구를 활용하여, 미토파지의 공간적 및 시간적 역학이 뉴런 활동에 반응하여 어떻게 변화하는지, 그리고 미토파지 속도의 변화가 뉴런을 질병에 더 취약하게 만드는 방식을 연구할 것입니다. 이러한 과정을 분자 수준에서 이해함으로써, 에반스 박사의 연구는 신경퇴행성 질환의 진행을 늦추거나 멈추는 새로운 메커니즘을 밝혀내고, 향후 획기적인 발전에 대한 희망을 제공할 수 있을 것입니다.

이벳 피셔, 박사, 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스 조교수, 버클리, 캘리포니아

지속적이면서도 동적인 공간 코딩을 지원하는 세포 및 회로 메커니즘 탐색

방향 감각을 유지하기 위해 뇌는 몸의 움직임뿐만 아니라 주변 지형지물도 추적합니다. 하지만 이러한 신호는 변할 수 있습니다. 눈에 띄는 지형지물이 구름 뒤로 사라지거나, 만성적인 다리 부상으로 인해 걸음을 옮길 때마다 움직임의 양이 달라질 수 있습니다. 뇌는 이러한 변화에 유연하게 대처하는 일관된 방향 감각을 어떻게 구성하고 유지할 수 있을까요?

이벳 피셔 박사의 연구는 항법 회로를 이용하여 신경 회로가 다양한 조건에서 어떻게 다양한 계산을 수행하는지 이해하고자 합니다. 피셔 박사와 그녀의 팀은 파리의 뇌를 이용하여 이 문제를 탐구합니다. 초파리많은 곤충은 뛰어난 항해 능력을 가지고 있으며, 파리의 내부 나침반을 담당하는 회로가 최근 곤충 전체에서 고도로 보존된 뇌 영역에서 발견되었습니다. 파리의 고도화된 유전적 도구 상자와 생체 내 행동 중 전기 생리학과 2광자 이미징을 활용하여, 이 연구에서는 시냅스 생리학, 내재적 흥분성, 회로 역학의 실시간 변화가 어떻게 파리의 뇌가 다양한 조건과 행동 상태에서 신뢰할 수 있는 방향 감각을 형성하는지 살펴볼 것입니다.

크리스틴 그리엔버거 박사, 브랜다이스 대학교 조교수, 매사추세츠주 월섬

감각 연합 학습 과제 중 신피질 가소성 메커니즘 분석

우리는 뇌의 놀라운 학습 능력을 종종 당연하게 여깁니다. 새로운 습관을 형성하든, 의미 있는 소리를 인식하든, 지난 몇 년 동안의 순간들을 생생하게 기억하든 말입니다. 그러나 뇌가 덧없는 감각 경험을 지속적인 행동 변화로 전환하도록 하는 세포 메커니즘은 아직 제대로 이해되지 않았습니다. 핵심적인 질문은 우리가 학습할 때 감각 피질의 뉴런들이 어떻게 적응하는지, 그리고 이러한 변화를 제어하는 알고리즘은 무엇인지입니다.

크리스틴 그리엔버거 박사는 학습 과정에서 뇌의 가소성 메커니즘이 신경 활동을 어떻게 변화시키는지 연구함으로써 이 질문에 답합니다. 그녀의 연구실에서는 깨어 있는 상태에서 행동하는 생쥐를 대상으로 고해상도 영상 및 전기 기록 기술을 사용하여 동물이 특정 환경적 단서를 보상과 연관시키는 법을 배울 때 개별 뉴런이 어떻게 반응을 조절하는지 조사합니다. 세포 수준의 가소성을 지각 및 행동 변화와 연결함으로써, 본 연구는 뇌가 경험을 통해 학습하는 핵심 원리를 밝히는 것을 목표로 합니다. 이러한 통찰력은 궁극적으로 신경정신 질환에 대한 새로운 치료법 개발을 지원하고 인공지능 분야의 새로운 방향을 제시할 수 있을 것입니다.

시앤 그리피스 박사, 캘리포니아 대학교 데이비스 의과대학 조교수, 데이비스, 캘리포니아

운동 시스템 발달 및 적응에서 감각 입력의 비정규적 역할

생존을 위해 목적 있는 움직임이 필요한 동물들은 자신의 신체 부위가 공간 어디에 있는지 직관적으로 인식하는 고유수용성 감각(proprioception)을 가지고 있으며, 이는 육안적 움직임과 정교한 움직임 모두에 필수적입니다. 고유수용성 감각은 말초신경계의 특수 감각 뉴런으로, 고유수용성 신호 전달을 시작하며, 근육의 길이와 힘을 부호화하여 운동 기능을 형성하는 능력으로 알려져 있습니다. 시앤 그리프스 박사 연구실의 연구는 고유수용성 감각의 생리적 기능이 더욱 복잡하고 광범위함을 보여주는 것을 목표로 합니다.

그리피스 박사는 연구를 통해 운동계 내 발달 및 적응 과정의 핵심 동인으로서 감각 고유수용성 신호전달의 새로운 역할을 밝히고 있습니다. 조직과 시간 척도를 아우르는 통합 시스템 생리학 접근법을 활용하여, 그녀의 연구는 감각운동 네트워크에서 고유수용성을 바라보는 우리의 관점을 근본적으로 변화시킬 것이며, 발달 및 퇴행성 질환 치료를 위한 미래 치료법 발전의 발판이 될 새로운 메커니즘을 밝혀낼 가능성이 있습니다.

매튜 러벳-배런 박사, 캘리포니아 대학교 샌디에이고 라호야 조교수

동물 집단의 확장된 지각에 대한 신경생물학

새 떼나 물고기 떼와 같은 동물 집단에서 감각 자극의 효과는 각 개체가 이웃의 행동에 반응함에 따라 집단 전체로 확산됩니다. 이러한 사회적 정보 전달은 각 동물의 인식 범위를 직접적인 감각 범위를 넘어 확장하여 탐색, 먹이 찾기, 그리고 포식자 회피 능력을 향상시킵니다. 그러나 개체가 사회적 파트너의 행동을 인지하고 반응할 수 있게 하는 신경 메커니즘은 아직 거의 알려지지 않았습니다.

러벳-배런 박사는 시각을 이용하여 떼를 지어 다니는 작고 광학적으로 접근 가능한 물고기인 유리고기에서 이러한 메커니즘을 연구할 것입니다. 사회적 가상 현실에 참여하는 유리고기의 뇌 전반의 신경 활동을 영상화함으로써, 러벳-배런 연구실은 물고기가 이웃의 움직임과 자세에서 관련 단서를 추출할 수 있도록 하는 신경 회로를 파악할 것입니다. 이 연구는 사회적 시각 신호의 신경 처리가 어떻게 조정된 집단 행동을 가능하게 하는지 보여주고, 자연에서 여러 뇌가 어떻게 적응적인 집단 행동을 생성하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공할 것입니다.

루카스 핀토, 의학박사, 박사, 노스웨스턴 대학교 파인버그 의과대학 조교수, 시카고, 일리노이주

피질에서의 인지 계산의 풀기

의사 결정과 같은 인지 행동은 구성 과정들에서 발생합니다. 예를 들어, GPS 없이 길을 찾을 때, 어느 방향으로 방향을 틀지 결정하려면 시각 정보를 계획과 내부 공간 지도에 통합해야 합니다. 이러한 각 구성 과정은 대뇌 피질의 유사한 영역들을 활성화합니다. 하지만 어떻게 동일한 영역이 서로 다른 과정들을 지원할 수 있을까요?

핀토 박사와 그의 연구팀은 인지적 요구를 충족하기 위해 신경 조절 분자에 의해 피질 회로를 통한 정보 흐름이 어떻게 실시간으로 재전송되는지 연구할 것입니다. 컴퓨터 자동화 행동 훈련 분야의 전문 지식을 활용하여 가상 미로를 탐색하는 생쥐를 위한 의사결정 과제를 개발했으며, 이를 통해 여러 인지 과정을 최초로 풀어낼 수 있었습니다. 생쥐가 이 과제를 수행하는 동안, 핀토 박사의 연구실은 최첨단 기술을 사용할 것입니다. 생체 내 피질 뉴런의 활동과 그들이 받는 피질 및 신경조절 입력을 측정하고 교란하는 현미경 도구를 개발합니다. 이 연구는 피질의 유연한 인지 연산에 대한 혁신적인 회로 기반 설명을 제공할 것입니다.

세르게이 스타비스키 박사, 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스 조교수, 데이비스, 캘리포니아

세포 해상도 인간 신경 앙상블 역학을 측정하여 언어 이해 및 복원

언어는 인간 고유의 능력입니다. 기억과 실행 제어를 포함한 다른 인지 능력과 정점에 위치하며, 우리의 개인적 지능과 사회적 지능을 모두 뒷받침합니다. 동물 모델이 부족하고 인간 뇌 기록이 드물기 때문에, 회로 연산을 통해 언어의 생물학적 기반, 즉 개별 뉴런에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 더욱이, 신경 손상으로 인해 언어를 통한 의사소통 능력이 상실된 것을 복구할 수 있는 기술은 아직 없습니다.

스타비스키 박사와 그의 연구팀은 뇌 언어 네트워크 전반에 걸쳐 의미적 특징의 신경 표상을 규명함으로써 이러한 신경과학적 및 의학적 공백을 메우고자 합니다. 연구팀은 연구실의 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 임상 시험 및 기타 신경외과적 기회를 통해 인간 참가자의 수천 개 개별 뉴런에서 데이터를 수집할 것입니다. 신경 앙상블 전반에 걸쳐 특정 개념의 인코딩 체계를 규명함으로써, 이 연구는 인간 언어의 계산적 기반에 대한 이해를 증진시킬 것입니다. 또한 인공지능 시스템을 위한 더 나은 아키텍처를 제시할 수도 있습니다. 마지막으로, 이 프로젝트의 목표는 언어 장애를 겪는 사람들이 효과적으로 의사소통할 수 있도록 언어 신경 보철물을 개발하는 것입니다.

알렉스 윌리엄스 박사, 뉴욕 대학교 및 플래티런 연구소 조교수, 뉴욕, 뉴욕

대규모 신경 회로의 변동성을 특성화하기 위한 계산 방법

윌리엄스 박사는 뇌와 행동 모두 본질적으로 가변적이고 종종 잡음이 있는 상황에서도 대규모 뉴런 네트워크가 어떻게 안정적으로 기능할 수 있는지 연구합니다. 전통적으로 과학자들은 여러 실험과 개체의 뇌 활동을 평균화해 왔기 때문에 중요한 차이점들이 가려져 있습니다. 윌리엄스 연구실은 개별 동물과 행동 실험에서 고유한 신경 활동 패턴을 포착하는 새로운 계산 방법을 개발합니다. 이를 통해 뇌 활동의 차이가 행동의 차이와 어떻게 연관되는지 밝히고, 건강한 변동성과 기능 장애의 징후를 구분하는 것을 목표로 합니다.

이러한 목표를 달성하기 위해 윌리엄스 연구실은 다양한 뇌 영역, 모델 유기체, 그리고 행동 프로토콜에 광범위하게 적용되는 새로운 통계적 방법과 이론적 프레임워크를 개발합니다. 그들의 이전 연구는 학습, 주의, 의사 결정과 같은 과정의 기저가 될 수 있는 신경 활동의 반응 진폭, 타이밍, 그리고 반복적인 시퀀스 또는 "모티프"의 순간적인 변화를 포착하는 접근법을 개발했습니다. 다른 연구에서는 감각 및 행동 입력에 의해 신경 반응 잡음이 어떻게 조절되는지, 그리고 신경 반응의 구조가 개별 동물이나 종에 따라 어떻게 달라지는지 설명하는 방법들을 도입했습니다. 궁극적으로, 그들의 연구는 뇌의 자연적인 가변성이 어떻게 유연하고 강력한 행동을 뒷받침하는지에 대한 더 명확한 그림을 제공하고, 신경과학 연구의 여러 분야에 걸쳐 사용될 수 있는 실용적인 도구를 제공하는 것을 목표로 합니다.