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McKnight, 기억력과인지 장애 연구로 $1.2 백만 수상

2019 년 12 월 3 일

신경 과학을위한 맥나잇 기부 기금은 2020 년 기억력 및인지 장애 상을 받기 위해 4 개의 프로젝트를 선정했습니다. 이상은 뇌 질환 생물학 연구를 위해 3 년에 걸쳐 총 1 억 2,120 만 건이 될 것이며, 각 프로젝트는 2020 년에서 2023 년 사이에 $300,000을 받게됩니다.

메모리 및인지 장애 (MCD)상은 신경 및 정신 질환, 특히 기억 및인지와 관련된 질병을 연구하는 미국 과학자들의 혁신적인 연구를 지원합니다. 이상은 인간의 건강을 향상시키기위한 뇌 및 신경계에 대한 실험실 발견 및 진단 및 치료법으로 번역 할 수있는 기초 및 임상 신경 과학 간의 협력을 장려합니다.

UCLA David Geffen School of Medicine의 수상위원회 회장 및 신경과 약리학 교수 인 Ming Guo 박사는“올해 미국 최고의 과학자들과 그들의 연구를 선정하게되어 기쁩니다. . “이 과학자들은 전신 마취와 수면이 어떻게 기억에 영향을 미치는지, 그리고 기억이 기본 수준에서 어떻게 작용하는지에 관한 문제를 해결하고 있습니다. 함께, 우리는 언젠가 세계에서 수백만의 사람들을 괴롭히는 가장 파괴적인 뇌 장애의 치료법으로 해석 될 기억과 뇌 장애의 기본 신경 생물학을 이해하는 것을 목표로합니다.”

이상은 윌리엄 맥나이트 (William L. McKnight)가 1953 년 맥크 나잇 재단 (The McKnight Foundation)을 설립하고 메모리에 영향을 미치는 질병에 대한 연구를 지원하고자하는 사람들의 이익에 영감을 얻은 것이다. 그의 딸인 Virginia McKnight Binger와 The McKnight Foundation 이사회는 1977 년 McKnight 신경 과학 프로그램을 그의 영광으로 설립했습니다.

매년 최대 4 개의 상을 수여합니다. 올해 수상자는 다음과 같습니다.

에 후드 이사 코프버클리 캘리포니아 대학교 신경 과학과 교수, Evan Rauch 박사; 과 더크 트래 너박사 제니스 커틀러 (Janice Cutler) 뉴욕 대 신경 과학 및 물리학과 겸임 교수 & #8211; 파킨슨 병의 모델에서 도파민 수용체의 광-활성화 : Isacoff 박사와 Trauner 박사는 특수 설계된 광 감수성 분자가 마우스의 뇌에 도입 될 수 있는지 (파킨슨 병과 유사한 방식으로 도파민 수용이 손상된 경우) 빛 활성화를 통해인지 기능이 회복되는지 여부를 조사하고 있습니다. .

마젠 키르 벡, Ph.D., 샌프란시스코 캘리포니아 대학교 통합 신경 과학 센터의 정신과 조교수; 과 조나 찬, 샌프란시스코, 캘리포니아 대학교 웨일 신경 과학 연구소의 신경과 교수, & #8211; 원격 메모리의 시스템 통합 및 검색에서 새로운 Myelin 형성 : Kheirbek 박사와 Chan 박사의 연구는 일부 기억이 다른 기억보다 기억하기 쉬운 이유를 탐구합니다. 초점은 상황에 따라 조절하는 동안 일부 뉴런의 축색 돌기 주변에서 수초가 다르게 발달하는 것입니다.

타 노스 시아 파스캘리포니아 공과 대학 생물학 및 생물학 공학과, 컴퓨터 및 신경 시스템 교수, 박사 & #8211; 전신 마취의 회로 역학 및인지 적 결과 : 시아 파스 박사는 전신 마취의 작용과 그것이 뇌에 미치는 영향에 대해 더 깊이 이해하려고 노력합니다. 이 프로젝트를 위해 그는 마취 된 마우스의 뇌 활동을 기록하고 기계 학습을 사용하여 패턴을 발견하고 마취의 장기 효과를 연구 할 계획입니다.

카르멘 웨스터 버그Texas State University 심리학과 부교수, Ph.D .; 과 켄 팔러박사 노스 웨스턴 대학교 심리학과, 심리학과 교수 및 제임스 패 딜라 (James Padilla) 우수한 수면 생리학은 우수한 기억 기능에 기여합니까? 잊어 버리기에 대한 시사점 : Westerberg 박사와 Paller 박사는 매우 우수한 자서전 기억력을 가진 개인을 연구함으로써 기억 강화에서 수면의 역할을 탐색하고 있습니다. 수면이 일반 인구와 어떻게 다른지 분석하면 기억 상실을 겪고있는 사람들에게 유익한 미래 연구가 가능할 수 있습니다.

올해 100 개의 의향서가 수여되면서상은 경쟁이 치열합니다. 저명한 과학자들로 구성된위원회는 서한을 검토하고 일부 연구자들을 초대하여 전체 제안서를 제출하도록합니다. Guo 박사 외에이위원회에는 샌디에고 캘리포니아 대학의 Sue Ackerman 박사; 피츠버그 대학교 의과 대학 Susanne Ahmari 박사; Robert Edwards, 샌프란시스코 캘리포니아 대학교 MD; 미네소타 대학교 (University of Minnesota)의 Harry Orr 박사; Steven E. Petersen 박사, 세인트루이스 워싱턴 대학교 박사; 그리고 Matthew Shapiro 박사, Albany Medical Center 박사.

2021 년 어워드의 의도 서한은 2020 년 3 월 2 일입니다.

신경 과학을위한 McKnight 기금 기금 소개

신경 과학을위한 맥나이트 기증 기금 (McKnight Endowment Fund for Neuroscience)은 미네소타 주 미니애폴리스의 맥나잇 재단 (McKnight Foundation)이 전적으로 기금을 조성하고 전국 각지의 저명한 신경 과학자들이 이끄는 독립적 인 조직입니다. McKnight 재단은 1977 년부터 신경 과학 연구를 지원해 왔습니다. 재단은 3M Company의 초기 지도자 중 한 명인 William L. McKnight (1887-1978)의 의도 중 하나를 수행하기 위해 1986 년 기증 기금을 설립했습니다.

기부 기금은 매년 세 가지 유형의 상을 제정합니다. 메모리 및인지 장애 수상 외에도 뇌 과학 연구를 발전시키기 위해 기술 발명을 개발하기위한 종자돈을 제공하는 신경 과학 상 (McKnight Technological Innovations in Neuroscience Awards)입니다. McKnight Scholar Awards는 연구 경력의 초기 단계에서 신경 과학자들을 지원합니다.

2020 McKnight 기억 및인지 장애 상

에 후드 이사 코프 (Ehud Isacoff) 박사, 버클리 캘리포니아 대학교 신경 과학과 교수, Evan Rauch; Dirk Trauner, Ph.D. Janice Cutler 뉴욕 대학교 화학과 겸임 교수

"파킨슨 병의 모델에서 도파민 수용체의 광 활성화"

도파민은 일반적으로 긍정적 인 감각을 일으키는 것과 관련이 있거나 중독에서의 역할로 유명합니다. 그러나 실제로, 도파민은 광범위한 역할을 수행하며, 뇌 세포에는 5 가지의 다른 유형의 도파민 수용체가 있으며, 이들 각각은 운동, 학습, 수면 등에 관한 많은 복잡한 다운 스트림 효과를 갖는다. 운동 장애 외에도 파킨슨 병은인지 장애이며 도파민 입력의 손실로 인해 발생합니다.

닥터 Isacoff와 Trauner는 파킨슨 병 환자에서 발견되는 수용 상실을 모방 한 뇌에서 도파민 수용체 활성화를 정확하게 제어하는 새로운 방법을 모색하고 있습니다. 실험실의 접근 방식은 합성 광 전환 가능 테더 리간드 (PTL)를 사용합니다. 본질적으로 도약에 의해 가죽 끈에 의해 앵커에 부착 된 도파민 모방 체는 특정 세포의 특정 도파민 수용체에만 부착됩니다. PTL은 뇌에 도입되고, 광 와이어는 PTL이있는 영역에 직접 광 펄스를 전달하며, 심부 뇌 자극에서 전기 자극을 전달하는 데 사용되는 설정과 유사합니다. 실험은 도파민 신호 전달이 중단 된 동물이 약리학 적 수정의 의도하지 않은 부작용없이 스위치의 플립으로 기능을 즉각적으로 정확하게 재 활성화하는 표적화 된 PTL 및 빛을 사용하여 움직임 제어를 회복 할 수 있는지 관찰 할 것이다.

이 연구는 Drs. Isacoff와 Trauner는 이러한 PTL을 개발 및 제공하는 프로세스를 완벽하게하고 그 효과를 입증 할 것입니다. 이는 파킨슨 병뿐만 아니라 잠재적으로 다른 뇌 질환에도 새로운 치료법을 제공 할 수 있습니다.

Mazen Kheirbek 박사, 샌프란시스코 대학교 통합 신경 과학 센터, 정신과 조교수; 조나 찬 박사, 샌프란시스코 캘리포니아 대학교 웨일 신경 과학 연구소 신경학과 교수

"시스템 통합 및 원격 메모리 검색에서 새로운 Myelin 형성"

마치 데이터를 저장 한 후 컴퓨터를 열고 전선이 더 두껍게 자르거나 근처의 회로로 확장 된 것을 발견 한 것처럼 뇌는 물리적으로 데이터를 가져 와서 저장합니다. 이 과정은 특히 신경 회로 내 및 사이의 통신 효율 증가에 중요한 역할을하는 축삭 (뉴런의 일부) 주위에 미엘린 시스 (myelin sheath)의 형성에서 발생하며, 이는 일부 기억의 리콜을 용이하게 할 수있다.

이해되지 않는 것은 이러한 외피가 다른 추억보다 일부 기억과 관련된 축삭 주위에서 형성되는지 여부입니다. Kheirbek 박사와 Chan 박사는 마우스 모델을 사용하여이 과정을 탐색하고 있으며, 두려운 경험에 의해 활성화 된 뉴런 앙상블의 축색 돌이 우선적으로 수초화되어 있는지, 본질적으로 외상성 기억을 기억하기 쉽게 만드는지 그리고이 과정이 어떻게 작동하고 가능한지 이해하려고 노력하고 있습니다 조작되다 예비 연구는 공포 조절이 미엘린 형성의 전구체 인 세포의 증가를 가져 왔고,이 과정은 공포 기억의 장기 통합에 관여한다는 것을 발견했다.

하나의 실험은 맥락 공포 조절 동안 어떤 세포가 활성화되는지를 태그하고 그 세포에서 골수 화를 관찰 할 것이다; 그런 다음 연구자들은 별도의 회로의 전기적 활동을 조작하여 추가 골수 화가 발생하는 원인을 결정할 것입니다. 새로운 미엘린 형성을 억제 한 마우스가 정상적인 미엘린 형성을 갖는 마우스와 동일한 공포 반응을 나타내는 지 추가의 실험이 관찰 될 것이다. 세 번째 실험은 오랜 시간 동안 고해상도 라이브 이미징으로 전체 프로세스를 관찰합니다. 이 연구는 외상 후 스트레스 장애, 외상 후 기억 및 공포 반응이 활성화되는 상황 또는 리콜이 방해되는 기억 장애와 같은 조건에 영향을 줄 수 있습니다.

Thanos Siapas 박사, 캘리포니아 공과 대학 생물학 및 생물학 공학 전공 및 신경 시스템 교수

"전신 마취의 회로 역학 및인지 결과"

전신 마취 (GA)는 깨어있는 환자에게는 불가능한 수술을 허용함으로써 의학에 도움이되었지만 GA가 뇌에 영향을 미치는 정확한 방법과 장기적인 영향은 잘 이해하지 못했습니다. 시아 파스 박사와 그의 팀은 일련의 실험에서 뇌에 대한 GA 효과에 대한 우리의 기본 지식을 확장하여 언젠가는 인간의 사용이 향상 될 수있는 GA의 기능과 응용에 대한 추가 연구의 문을 열었습니다.

시아 파스 박사는 다중 전극 기록을 사용하여 마취 중 뇌 활동을 모니터링하고 신경 데이터의 패턴을 감지하고 특성화하기 위해 기계 학습 접근 방식을 사용하는 것을 목표로합니다. 팀은 뇌의 상태를 정확히 파악하기 위해 정상 상태뿐만 아니라 GA에서 유도 및 출현하는 동안의 활동을 기록합니다. 이 연구는 환자가 때때로 일어나고 있지만 움직일 수없는 상황을 인식하여 심각한 외상을 유발할 수있는 상황 인 상호 작용 인식을 이해하고 예방하는 데 특히 유용 할 수 있습니다.

마지막 실험은 GA의 장기적인인지 영향을 살펴볼 것입니다. 많은 사람들이 마취 후 단기적인인지 영향을 경험하지만, 소수의 사람들은 장기간 또는 영구적 인인지 장애를 겪습니다. 이 팀은 GA 투여 (마우스에서 다시)를 조작 한 다음 학습 또는 인식의 결함을 테스트하고 이러한 결함과 관련된 뇌 활동을 기록합니다.

Carmen Westerberg 박사, Texas State University 심리학과 부교수; 켄 팔러 (Ken Paller) 박사, 심리학 교수 및 노스 웨스턴 대학교 심리학과 예술 및 과학 학장 제임스 파딜라 (James Padilla)

& #8220; 우수한 수면 생리학이 우수한 기억 기능에 기여합니까? 잊어 버리기에 대한 시사점 & #8221;

닥터 Westerberg와 Paller와 그들의 팀은 거의 잊을 수없는 사람들의 수면 생리학을 연구함으로써 잊어 버리는 과정에 대한 통찰력을 얻고 자합니다. “고도 우수한 자서전 기억”또는 HSAM이라는 조건을 가진이 개인들은 지난 주나 20 년 전에 일어난 일이든 상관없이 일상 생활의 세부 사항을 똑같이 명확하게 기억할 수 있습니다. 이에 비해 대부분의 인간은 몇 주 동안 HSAM을 사용하는 사람과 동일한 양의 세부 사항을 기억할 수 있지만 그 이상으로 매우 중요한 순간 만 기억합니다.

수면 생리학은 HSAM 환자와 그렇지 않은 환자 사이의 가능한 차이로 제안됩니다. 수면은 메모리 통합에 중요한 역할을하는 것으로 알려져 있으며 HSAM 및 수면 중 수면 중 뇌 활동에 대한 상세한 인간 연구는 느린 진동 (메모리 통합에 연결), 수면 스핀들 (또한 수면 스핀들)의 패턴을 기록, 비교 및 분석합니다. 통합에 연결되고 HSAM 개인에서 높은 수준으로 기록됨) 및 이들이 발생하는 방식.

두 번째 연구는 사용하기 쉬운 헤드 밴드를 사용하여 한 달 동안 집에서 수면 및 메모리 데이터를 모두 측정하여 여러 밤에 걸친 수면 생리학이 한 달 동안 발생한 사건에 대한 우수한 기억에 기여하는지 여부를 확인할 수 있습니다. 이전. 또한, 수면 중에 제시된 소리 신호로 자서전이 아닌 기억의 재 활성화를 안내함으로써,이 연구는 HSAM 개인의 향상된 수면 생리학이 자서전이 아닌 기억에 대한 기억을 향상시킬 수 있는지 여부를 밝혀내는 데 도움이 될 것입니다. 닥터 웨스터 버그 (Westerberg)와 팔러 (Paller)는 기억력이 매우 우수한 방법을 찾아 알츠하이머 병으로 고통받는 사람들과 같이 차선책으로 기억력이 약한 사람들의 패턴을 발견하고 상태를 이해하고 치료할 수있는 새로운 방법을 찾을 수 있기를 희망한다.

이야기: 신경 과학을위한 McKnight 기금 기금, 기억 및인지 장애 시상

2019 년 12 월

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