2025-2027<\/h3>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n\t\n\t\t\n\t\t\tArkarup Banerjee, Ph.D.<\/a><\/strong>, Professor Assistente, Laborat\u00f3rio Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor, NY<\/p>\nMecanismos de circuito neural para novidade comportamental<\/em><\/p>\nAs origens de diversos tra\u00e7os comportamentais fascinam bi\u00f3logos h\u00e1 s\u00e9culos. Muitos estudos identificaram vias gen\u00e9ticas que influenciam o comportamento animal, mas a base do circuito neural que explica como comportamentos complexos evoluem, especialmente em mam\u00edferos, permanece em grande parte obscura. Como os comportamentos n\u00e3o fossilizam, uma estrat\u00e9gia poderosa \u00e9 comparar esp\u00e9cies recentemente divergentes que apresentam diferen\u00e7as comportamentais marcantes.<\/p>\n
O laborat\u00f3rio de Banerjee estuda a comunica\u00e7\u00e3o vocal entre roedores, com \u00eanfase especial no camundongo-cantor de Alston \u2014 um roedor do Novo Mundo nativo das florestas nubladas da Am\u00e9rica Central. Ao contr\u00e1rio da maioria dos roedores, que emitem apenas vocaliza\u00e7\u00f5es ultrass\u00f4nicas suaves e vari\u00e1veis, esses camundongos cantores tamb\u00e9m produzem cantos altos, estereotipados e aud\u00edveis por humanos, usados para intera\u00e7\u00f5es vocais r\u00e1pidas, semelhantes a conversas humanas. Utilizando esse sistema modelo, o laborat\u00f3rio de Banerjee busca duas quest\u00f5es complementares: como o sistema auditivo interage com o sistema motor para gerar o ciclo sens\u00f3rio-motor r\u00e1pido necess\u00e1rio para as intera\u00e7\u00f5es vocais? E como as mudan\u00e7as nos circuitos neurais permitem a r\u00e1pida evolu\u00e7\u00e3o de novos comportamentos vocais?<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tJosefina del M\u00e1rmol, Ph.D.<\/strong><\/a>Professor Assistente, Harvard Medical School, Cambridge, MA<\/p>\nDetec\u00e7\u00e3o de \u00c1gua e a Evolu\u00e7\u00e3o da Terrestrializa\u00e7\u00e3o em Invertebrados<\/em><\/p>\nConquistar um novo habitat ecol\u00f3gico requer adapta\u00e7\u00f5es fisiol\u00f3gicas que, em casos extremos, envolvem o desenvolvimento de novos \u00f3rg\u00e3os e capacidades sensoriais. Entre os exemplos mais dr\u00e1sticos dessas adapta\u00e7\u00f5es est\u00e1 a coloniza\u00e7\u00e3o de nichos terrestres por invertebrados marinhos. Essa transi\u00e7\u00e3o resultou no surgimento de um novo sentido: o sentido da umidade, para informar os animais sobre o teor de \u00e1gua no ar e evitar a desseca\u00e7\u00e3o. Como um organismo desenvolve uma nova modalidade sensorial a partir do zero?<\/p>\n
Esta proposta examina a aquisi\u00e7\u00e3o de sensores de umidade para sustentar a vida em nichos terrestres, investigando a forma, a fun\u00e7\u00e3o e a hist\u00f3ria evolutiva de uma antiga fam\u00edlia de receptores sensoriais de invertebrados usados para detectar umidade em invertebrados terrestres. Essas explora\u00e7\u00f5es lan\u00e7ar\u00e3o luz sobre as bases moleculares e mecanicistas da inova\u00e7\u00e3o sensorial e como os receptores sensoriais podem ser readaptados pela evolu\u00e7\u00e3o para desempenhar um novo papel que deu origem \u00e0 vida terrestre e, por fim, remodelou a vida na Terra.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tChantell Evans, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Duke University, Durham, NC<\/p>\nInsights mecanicistas sobre a mitofagia neuronal durante a homeostase e a neurodegenera\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\nDoen\u00e7as neurodegenerativas como Parkinson, Alzheimer e ELA s\u00e3o causadas pela perda gradual de neur\u00f4nios. Essas doen\u00e7as t\u00eam um impacto profundo nos pacientes, em suas fam\u00edlias e no sistema de sa\u00fade, e atualmente n\u00e3o h\u00e1 cura conhecida para elas. Embora avan\u00e7os cient\u00edficos tenham identificado genes associados ao aumento do risco de doen\u00e7as neurodegenerativas, os mecanismos subjacentes que as impulsionam permanecem desconhecidos.<\/p>\n
Por meio de sua pesquisa, a Dra. Chantell Evans est\u00e1 aprofundando sua compreens\u00e3o, aprofundando-se nos mecanismos moleculares que permitem que os neur\u00f4nios mantenham sua sa\u00fade por meio do controle mitocondrial. Sua equipe est\u00e1 descobrindo como os neur\u00f4nios removem ativamente as mitoc\u00f4ndrias danificadas por meio da via da mitofagia e como a desregula\u00e7\u00e3o da mitofagia contribui para o aparecimento de doen\u00e7as. Utilizando imagens de c\u00e9lulas vivas de ponta e outras ferramentas avan\u00e7adas, ela investigar\u00e1 como a din\u00e2mica espacial e temporal da mitofagia \u00e9 alterada em resposta \u00e0 atividade neuronal e como altera\u00e7\u00f5es nas taxas de mitofagia podem tornar os neur\u00f4nios mais suscet\u00edveis a doen\u00e7as. Ao compreender esses processos em n\u00edvel molecular, a pesquisa da Dra. Evans poder\u00e1 revelar novos mecanismos para retardar ou interromper a progress\u00e3o de doen\u00e7as neurodegenerativas, oferecendo esperan\u00e7a para avan\u00e7os futuros.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tYvette Fisher, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, Berkeley, Berkeley, CA<\/p>\nExplorando os mecanismos celulares e de circuito que suportam a codifica\u00e7\u00e3o espacial persistente, por\u00e9m din\u00e2mica<\/em><\/p>\nPara manter o senso de dire\u00e7\u00e3o, nosso c\u00e9rebro rastreia os movimentos do corpo, bem como os pontos de refer\u00eancia ao redor. No entanto, esses sinais podem mudar: um ponto de refer\u00eancia importante pode desaparecer atr\u00e1s de uma nuvem, ou uma les\u00e3o cr\u00f4nica na perna pode alterar a quantidade de movimento que fazemos a cada passo. Como o c\u00e9rebro constr\u00f3i e mant\u00e9m um senso de dire\u00e7\u00e3o coerente que se adapta com flexibilidade a essas mudan\u00e7as?<\/p>\n
A pesquisa da Dra. Yvette Fisher busca usar circuitos de navega\u00e7\u00e3o para entender como os circuitos neurais realizam diferentes c\u00e1lculos sob diferentes condi\u00e7\u00f5es. A Dra. Fisher e sua equipe exploram essa quest\u00e3o usando o c\u00e9rebro da mosca. Dros\u00f3fila<\/em>Muitos insetos s\u00e3o navegadores experientes e os circuitos que mant\u00eam a b\u00fassola interna da mosca foram recentemente identificados em uma regi\u00e3o do c\u00e9rebro altamente conservada entre os insetos. Ao combinar a avan\u00e7ada caixa de ferramentas gen\u00e9ticas da mosca com a acessibilidade a na Vivo<\/em> eletrofisiologia e imagens de 2 f\u00f3tons durante o comportamento, esta pesquisa explorar\u00e1 como mudan\u00e7as em tempo real na fisiologia sin\u00e1ptica, excitabilidade intr\u00ednseca e din\u00e2mica de circuitos permitem que o c\u00e9rebro da mosca forme um senso fiel de dire\u00e7\u00e3o sob condi\u00e7\u00f5es e estados comportamentais variados.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n\t\n\t\t\n\t\t\tChristine Grienberger, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Brandeis University, Waltham, MA<\/p>\nDissecando mecanismos de plasticidade neocortical durante uma tarefa de aprendizagem associativa sensorial<\/em>Frequentemente, subestimamos a not\u00e1vel capacidade do c\u00e9rebro de aprender \u2014 seja para formar novos h\u00e1bitos, reconhecer sons significativos ou recordar vividamente momentos do passado. No entanto, os mecanismos celulares que permitem ao c\u00e9rebro transformar experi\u00eancias sensoriais fugazes em mudan\u00e7as duradouras de comportamento ainda s\u00e3o pouco compreendidos. Uma quest\u00e3o central \u00e9 como os neur\u00f4nios no c\u00f3rtex sensorial se adaptam \u00e0 medida que aprendemos e quais algoritmos governam essas mudan\u00e7as.<\/p>\nA Dra. Christine Grienberger aborda essa quest\u00e3o estudando como os mecanismos de plasticidade do c\u00e9rebro remodelam a atividade neural durante o aprendizado. Seu laborat\u00f3rio utiliza imagens de alta resolu\u00e7\u00e3o e t\u00e9cnicas de registro el\u00e9trico em camundongos acordados e em comportamento para investigar como neur\u00f4nios individuais ajustam suas respostas quando os animais aprendem a associar est\u00edmulos ambientais espec\u00edficos a recompensas. Ao vincular a plasticidade em n\u00edvel celular a mudan\u00e7as na percep\u00e7\u00e3o e no comportamento, esta pesquisa visa desvendar os princ\u00edpios fundamentais de como o c\u00e9rebro aprende com a experi\u00eancia. Essas descobertas podem, em \u00faltima an\u00e1lise, subsidiar o desenvolvimento de novas terapias para transtornos neuropsiqui\u00e1tricos e inspirar novos rumos na intelig\u00eancia artificial.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tTheanne Griffith, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, Faculdade de Medicina Davis, Davis, CAFun\u00e7\u00f5es n\u00e3o can\u00f4nicas para entrada sensorial no desenvolvimento e adapta\u00e7\u00e3o do sistema motor<\/em><\/p>\nAnimais que necessitam de movimento intencional para sobreviver s\u00e3o dotados de uma consci\u00eancia intuitiva da localiza\u00e7\u00e3o espacial de suas partes do corpo, chamada propriocep\u00e7\u00e3o, necess\u00e1ria tanto para movimentos amplos quanto para movimentos de destreza. Os proprioceptores s\u00e3o neur\u00f4nios sensoriais especializados no sistema nervoso perif\u00e9rico que iniciam a sinaliza\u00e7\u00e3o proprioceptiva e s\u00e3o tradicionalmente conhecidos por sua capacidade de moldar a fun\u00e7\u00e3o motora por meio da codifica\u00e7\u00e3o do comprimento e da for\u00e7a muscular. O trabalho no laborat\u00f3rio da Dra. Theanne Griffth visa demonstrar que suas fun\u00e7\u00f5es fisiol\u00f3gicas s\u00e3o mais complexas e abrangentes.<\/p>\n
Em sua pesquisa, a Dra. Griffith est\u00e1 descobrindo um novo papel para a sinaliza\u00e7\u00e3o proprioceptiva sensorial como um impulsionador fundamental dos processos de desenvolvimento e adapta\u00e7\u00e3o nos sistemas motores. Utilizando uma abordagem integrativa de fisiologia de sistemas que abrange tecidos e escalas de tempo, seu trabalho transformar\u00e1 radicalmente a forma como vemos os proprioceptores nas redes sens\u00f3rio-motoras e potencialmente revelar\u00e1 novos mecanismos que servir\u00e3o de base para futuros avan\u00e7os terap\u00eauticos no tratamento de doen\u00e7as degenerativas e do desenvolvimento.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tMatthew Lovett-Barron, Ph.D.<\/a><\/strong>, Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, San Diego, La Jolla, CA<\/p>\nNeurobiologia da Percep\u00e7\u00e3o Expandida em Coletivos Animais<\/em><\/p>\nEm grupos de animais, como bandos de p\u00e1ssaros e cardumes de peixes, os efeitos dos est\u00edmulos sensoriais se espalham pelos grupos, \u00e0 medida que cada indiv\u00edduo responde \u00e0s a\u00e7\u00f5es de seus vizinhos. Essa transmiss\u00e3o de informa\u00e7\u00f5es sociais estende a consci\u00eancia de cada animal al\u00e9m de seu alcance sensorial imediato, aprimorando a navega\u00e7\u00e3o, a busca por alimento e a preven\u00e7\u00e3o de predadores. No entanto, os mecanismos neurais que permitem aos indiv\u00edduos perceber e responder \u00e0s a\u00e7\u00f5es de seus parceiros sociais permanecem em grande parte desconhecidos.<\/p>\n
A Dra. Lovett-Barron investigar\u00e1 esses mecanismos em peixes-vidro, um pequeno peixe opticamente acess\u00edvel que se forma em cardumes usando a vis\u00e3o. Ao visualizar a atividade neural nos c\u00e9rebros de peixes-vidro envolvidos em uma realidade virtual social, o laborat\u00f3rio Lovett-Barron identificar\u00e1 os circuitos neurais que permitem aos peixes extrair pistas relevantes dos movimentos e posturas de seus vizinhos. Esta investiga\u00e7\u00e3o mostrar\u00e1 como o processamento neural de sinais visuais sociais possibilita a\u00e7\u00f5es coordenadas em grupo, fornecendo insights importantes sobre como m\u00faltiplos c\u00e9rebros geram comportamentos coletivos adaptativos na natureza.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tLucas Pinto, MD, Ph.D.<\/strong><\/a>Professor Assistente, Faculdade de Medicina Feinberg da Universidade Northwestern, Chicago, IL<\/p>\nDesvendando a computa\u00e7\u00e3o cognitiva no c\u00f3rtex<\/em><\/p>\nComportamentos cognitivos, como a tomada de decis\u00f5es, surgem de processos componentes. Por exemplo, ao navegar sem GPS, decidir qual dire\u00e7\u00e3o seguir requer a integra\u00e7\u00e3o de informa\u00e7\u00f5es visuais com seus planos e mapa espacial interno. Cada um desses processos componentes envolve conjuntos semelhantes de regi\u00f5es do c\u00f3rtex cerebral. Mas como a mesma regi\u00e3o pode suportar processos diferentes?<\/p>\n
O Dr. Pinto e sua equipe investigar\u00e3o como o fluxo de informa\u00e7\u00f5es atrav\u00e9s dos circuitos corticais \u00e9 redirecionado em tempo real por mol\u00e9culas neuromoduladoras para atender \u00e0s demandas cognitivas. Eles utilizaram sua expertise em treinamento comportamental automatizado por computador para criar uma tarefa de tomada de decis\u00e3o para camundongos navegando em labirintos virtuais, que desvenda diversos processos cognitivos pela primeira vez. Enquanto os camundongos realizam essa tarefa, o laborat\u00f3rio do Dr. Pinto utilizar\u00e1 tecnologias de ponta. na Vivo<\/em> Ferramentas de microscopia para medir e perturbar a atividade dos neur\u00f4nios corticais e das entradas corticais e neuromoduladoras que eles recebem. Este trabalho gerar\u00e1 relatos transformadores baseados em circuitos da computa\u00e7\u00e3o cognitiva flex\u00edvel no c\u00f3rtex.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n\t\n\t\t\n\t\t\tSergey Stavisky, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, Davis, Davis, CA<\/p>\nCompreendendo \u2014 e restaurando \u2014 a linguagem por meio da medi\u00e7\u00e3o da din\u00e2mica do conjunto neural humano com resolu\u00e7\u00e3o celular<\/em><\/p>\nA linguagem \u00e9 uma capacidade humana \u00fanica. Ela se situa no v\u00e9rtice de outras habilidades cognitivas, incluindo a mem\u00f3ria e o controle executivo, e sustenta nossa intelig\u00eancia individual e social. Devido \u00e0 falta de modelos animais e \u00e0 raridade de registros cerebrais humanos, pouco se sabe sobre a base biol\u00f3gica da linguagem na resolu\u00e7\u00e3o da computa\u00e7\u00e3o em circuito \u2013 neur\u00f4nios individuais. Al\u00e9m disso, n\u00e3o dispomos de tecnologias para reparar a perda devastadora da capacidade de comunica\u00e7\u00e3o por meio da linguagem devido a les\u00f5es neurol\u00f3gicas.<\/p>\n
O Dr. Stavisky e sua equipe esperam preencher essa lacuna neurocient\u00edfica e m\u00e9dica identificando as representa\u00e7\u00f5es neurais de caracter\u00edsticas sem\u00e2nticas em toda a rede de linguagem do c\u00e9rebro. Eles registrar\u00e3o milhares de neur\u00f4nios individuais em participantes humanos por meio dos ensaios cl\u00ednicos de interface c\u00e9rebro-computador (ICC) do laborat\u00f3rio e outras oportunidades neurocir\u00fargicas. Ao identificar o esquema de codifica\u00e7\u00e3o para conceitos espec\u00edficos em todo o conjunto neural, este trabalho avan\u00e7ar\u00e1 nossa compreens\u00e3o da base computacional da linguagem humana. Tamb\u00e9m pode apontar para melhores arquiteturas para sistemas de intelig\u00eancia artificial. Por \u00faltimo, mas n\u00e3o menos importante, este projeto visa desenvolver uma neuropr\u00f3tese de linguagem que permitir\u00e1 que indiv\u00edduos com dist\u00farbios de linguagem se comuniquem de forma eficaz.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tAlex Williams, Ph.D.<\/a><\/strong>, Professor Assistente, Universidade de Nova York e Instituto Flatiron, Nova York, NY<\/p>\nM\u00e9todos Computacionais para Caracterizar a Variabilidade em Circuitos Neurais de Larga Escala<\/em><\/p>\nO Dr. Williams investiga como grandes redes de neur\u00f4nios podem funcionar de forma confi\u00e1vel, mesmo que tanto o c\u00e9rebro quanto o comportamento sejam naturalmente vari\u00e1veis e frequentemente ruidosos. Tradicionalmente, os cientistas calculam a m\u00e9dia da atividade cerebral em diversos ensaios e indiv\u00edduos, o que oculta diferen\u00e7as importantes. O laborat\u00f3rio Williams desenvolve novos m\u00e9todos computacionais para capturar padr\u00f5es \u00fanicos de atividade neural em animais individuais e em ensaios comportamentais. Ao fazer isso, eles visam descobrir como as diferen\u00e7as na atividade cerebral se relacionam com as diferen\u00e7as no comportamento e distinguir entre variabilidade saud\u00e1vel e sinais de disfun\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Para atingir esses objetivos, o laborat\u00f3rio Williams desenvolve novos m\u00e9todos estat\u00edsticos e estruturas te\u00f3ricas que se aplicam amplamente a diferentes \u00e1reas do c\u00e9rebro, organismos modelo e protocolos comportamentais. Seus trabalhos anteriores desenvolveram abordagens para capturar mudan\u00e7as momento a momento na amplitude da resposta, no tempo e em sequ\u00eancias recorrentes ou "motivos" na atividade neural, todos os quais podem estar subjacentes a processos como aprendizagem, aten\u00e7\u00e3o e tomada de decis\u00e3o. Em outros trabalhos, eles introduziram m\u00e9todos para descrever como o ru\u00eddo da resposta neural \u00e9 modulado por est\u00edmulos sensoriais e comportamentais, e como a estrutura das respostas neurais varia entre animais ou esp\u00e9cies individuais. Em \u00faltima an\u00e1lise, seu trabalho visa fornecer uma imagem mais clara de como a variabilidade natural do c\u00e9rebro sustenta um comportamento flex\u00edvel e robusto, e fornecer ferramentas pr\u00e1ticas que podem ser usadas em muitas \u00e1reas da pesquisa em neuroci\u00eancia.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\t2024-2026<\/h3>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n\t\n\t\t\n\t\t\tAnnegret Falkner, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente, Instituto de Neuroci\u00eancias de Princeton, Universidade de Princeton, Princeton, NJ<\/p>\nNeuroendocrinologia Computacional: Vinculando a Transcri\u00e7\u00e3o Mediada por Horm\u00f4nios ao Comportamento Complexo por meio da Din\u00e2mica Neural<\/em><\/p>\nOs horm\u00f4nios gonadais \u2013 estrog\u00eanio e testosterona est\u00e3o entre os mais conhecidos \u2013 s\u00e3o importantes para os mam\u00edferos de v\u00e1rias maneiras. Eles modulam estados internos, comportamento e fisiologia. Mas embora muito tenha sido estudado sobre como esses horm\u00f4nios afetam o corpo, menos compreendido \u00e9 como eles alteram a din\u00e2mica neural.<\/p>\n
Em sua pesquisa, a Dra. Annegret Falkner e seu laborat\u00f3rio investigar\u00e3o como os horm\u00f4nios alteram as redes neurais e, assim, afetam o comportamento em per\u00edodos de tempo curtos e longos. Usando novos m\u00e9todos de quantifica\u00e7\u00e3o comportamental, ela observar\u00e1 e registrar\u00e1 comportamentos de todos os tipos em animais que se comportam livremente durante uma mudan\u00e7a de estado hormonal; mapear a din\u00e2mica neural de redes sens\u00edveis a horm\u00f4nios atrav\u00e9s de uma mudan\u00e7a no estado hormonal; e usar imagens hormonais \u00f3pticas espec\u00edficas do local para observar onde e quando a transcri\u00e7\u00e3o mediada por receptores de estrog\u00eanio ocorre dentro desta rede \u2013 uma janela sobre como os horm\u00f4nios s\u00e3o capazes de atualizar a comunica\u00e7\u00e3o da rede e que ajudar\u00e1 os pesquisadores a compreender as maneiras profundas pelas quais os horm\u00f4nios afetam o c\u00e9rebro e comportamento.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tAndrea Gomez, Ph.D.,<\/strong><\/a> Professor Assistente, Neurobiologia, Universidade da Calif\u00f3rnia, Berkeley, CA<\/p>\nA base molecular da plasticidade induzida por psicod\u00e9licos<\/em><\/p>\nO c\u00e9rebro possui a capacidade de mudar a si mesmo, uma caracter\u00edstica descrita como \u201cplasticidade\u201d. Andrea Gomez pretende aprender mais sobre a plasticidade cerebral usando psicod\u00e9licos como ferramenta, reabrindo janelas de plasticidade no c\u00e9rebro adulto usando a psilocibina psicod\u00e9lica em um modelo de camundongo. Isto n\u00e3o s\u00f3 pode ajudar-nos a aprender mais sobre como o c\u00e9rebro funciona, mas tamb\u00e9m pode ajudar no desenvolvimento de terap\u00eauticas de pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Os psicod\u00e9licos t\u00eam efeitos estruturais duradouros nos neur\u00f4nios, como aumento do crescimento do processo neuronal e forma\u00e7\u00e3o de sinapses. Uma dose \u00fanica pode ter efeitos que duram meses. Em sua pesquisa, a Dra. Gomez e sua equipe usar\u00e3o psicod\u00e9licos para identificar classes de RNA que promovem a plasticidade neural no c\u00f3rtex pr\u00e9-frontal. O laborat\u00f3rio de Gomez avaliar\u00e1 como os psicod\u00e9licos mudam a forma como o RNA \u00e9 processado, estabelecer\u00e1 a liga\u00e7\u00e3o entre as altera\u00e7\u00f5es do RNA induzidas pela psilocibina e a plasticidade em camundongos, medida pela atividade sin\u00e1ptica, e observar\u00e1 o efeito da plasticidade induzida pelos psicod\u00e9licos na intera\u00e7\u00e3o social.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tSinisa Hrvatin, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente de Biologia, Instituto Whitehead de Pesquisa Biom\u00e9dica, Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Cambridge, MA<\/p>\nAnatomia Molecular dos Circuitos de Hiberna\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\nA maioria das pessoas entende o conceito de hiberna\u00e7\u00e3o, mas relativamente poucas pensam em como isso \u00e9 not\u00e1vel. Os mam\u00edferos que evolu\u00edram especificamente para manter uma temperatura corporal constante \u201cdesligam\u201d abruptamente essa caracter\u00edstica, alteram o seu metabolismo e alteram o seu comportamento durante meses seguidos. Embora os factos da hiberna\u00e7\u00e3o sejam bem compreendidos, a forma como os animais iniciam e mant\u00eam esse estado n\u00e3o \u00e9 bem compreendida, nem como esta capacidade surgiu.<\/p>\n
Dr. Sinisa Hrvatin prop\u00f5e aprofundar as popula\u00e7\u00f5es neuronais e circuitos envolvidos na hiberna\u00e7\u00e3o usando um modelo menos comum, o hamster s\u00edrio. Os hamsters s\u00edrios podem ser induzidos a hibernar ambientalmente, tornando-os ideais para um experimento de laborat\u00f3rio, mas n\u00e3o h\u00e1 linhas transg\u00eanicas dispon\u00edveis (como em camundongos), o que o levou a aplicar novas ferramentas virais baseadas em detec\u00e7\u00e3o de RNA para atingir popula\u00e7\u00f5es de c\u00e9lulas espec\u00edficas relacionadas a hiberna\u00e7\u00e3o. Ele documentar\u00e1 neur\u00f4nios ativos durante a hiberna\u00e7\u00e3o para identificar circuitos relevantes e examinar se circuitos semelhantes s\u00e3o conservados em outros modelos de hiberna\u00e7\u00e3o e n\u00e3o hiberna\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tXin Jin, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente, Departamento de Neuroci\u00eancias, The Scripps Research Institution, La Jolla, CA<\/p>\nNeurogen\u00f4mica in vivo em escala<\/em><\/p>\nAo estudar a fun\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica nos neur\u00f4nios, os pesquisadores muitas vezes precisam escolher entre escala e resolu\u00e7\u00e3o. Mas para o Dr. Xin Jin, o poder do genoma \u00e9 mais plenamente compreendido quando as ferramentas permitem aos investigadores estudar um grande n\u00famero de genes no c\u00e9rebro e ver onde est\u00e3o presentes e onde se cruzam em regi\u00f5es espec\u00edficas do c\u00e9rebro.<\/p>\n
O laborat\u00f3rio do Dr. Jin desenvolveu novas tecnologias massivamente paralelas na Vivo<\/em> abordagens de sequenciamento para ampliar a investiga\u00e7\u00e3o de um grande n\u00famero de variantes gen\u00e9ticas e mapear sua presen\u00e7a em c\u00e9rebros inteiros e intactos. A capacidade de tra\u00e7ar o perfil de mais de 30.000 c\u00e9lulas de uma s\u00f3 vez permite \u00e0 equipe estudar centenas de genes em centenas de tipos de c\u00e9lulas e obter uma leitura em quest\u00e3o de dois dias, em vez de semanas. Eles realizar\u00e3o pesquisas em \u00f3rg\u00e3os inteiros, demonstrando a capacidade n\u00e3o apenas de identificar quais c\u00e9lulas incluem variantes espec\u00edficas, mas tamb\u00e9m de identificar seu contexto dentro do c\u00e9rebro: onde est\u00e3o localizadas e como est\u00e3o conectadas.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n\t\n\t\t\n\t\t\tAnn Kennedy, Ph.D.,<\/strong> Professor Assistente, Departamento de Neuroci\u00eancias, Northwestern University, Chicago, IL<\/p>\nDin\u00e2mica da Popula\u00e7\u00e3o Neural Mediando o Equil\u00edbrio das Necessidades de Sobreviv\u00eancia Concorrentes <\/em><\/p>\nPara sobreviver, os animais desenvolveram uma ampla gama de comportamentos inatos, como alimenta\u00e7\u00e3o, acasalamento, agress\u00e3o e respostas ao medo. Os pesquisadores conseguiram registrar a atividade neural em modelos de ratos enquanto eles estavam envolvidos nesse tipo de comportamento. Mas no mundo real, os animais muitas vezes t\u00eam de pesar e decidir entre v\u00e1rios cursos de a\u00e7\u00e3o urgentes.<\/p>\n
A Dra. Ann Kennedy est\u00e1 empenhada no desenvolvimento de modelos computacionais te\u00f3ricos que ajudar\u00e3o a avan\u00e7ar nossa compreens\u00e3o de como decis\u00f5es importantes como essas s\u00e3o tomadas. Observando a atividade neural no hipot\u00e1lamo de camundongos envolvidos em comportamento agressivo, a Dra. Kennedy e sua equipe desenvolver\u00e3o modelos de redes neurais que capturam a escalabilidade e a persist\u00eancia de estados motivacionais agressivos, ao mesmo tempo em que fornecem um mecanismo para a compensa\u00e7\u00e3o entre m\u00faltiplos estados motivacionais concorrentes no comportamento do animal. A partir deste trabalho, o laborat\u00f3rio da Dra. Kennedy avan\u00e7ar\u00e1 nossa compreens\u00e3o de como a estrutura constru\u00edda no c\u00e9rebro ajuda os animais a sobreviver.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tSung Soo Kim, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente de Biologia Molecular, Celular e do Desenvolvimento, Universidade da Calif\u00f3rnia-Santa B\u00e1rbara, Santa B\u00e1rbara, CA<\/p>\nRepresenta\u00e7\u00e3o Neural do Mundo Durante a Navega\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\nQualquer pessoa que j\u00e1 teve que navegar por uma sala conhecida, mas escura, entende o qu\u00e3o valioso \u00e9 que nossos c\u00e9rebros possam navegar pelo ambiente circundante usando uma variedade de informa\u00e7\u00f5es, por dentro e por fora, incluindo cores, formas e uma sensa\u00e7\u00e3o de movimento pr\u00f3prio. Trabalhando com um modelo de mosca da fruta e um aparato experimental novo e inovador, o Dr. Sung Soo Kim e sua equipe investigar\u00e3o o que est\u00e1 acontecendo no c\u00e9rebro durante a navega\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Dr. Kim investigar\u00e1 como m\u00faltiplas entradas sensoriais s\u00e3o transformadas em um senso de dire\u00e7\u00e3o e como os contextos comportamentais afetam o processamento de dire\u00e7\u00e3o. A chave para esta pesquisa \u00e9 uma nova arena de realidade virtual que a equipe do Dr. Kim est\u00e1 construindo com um microsc\u00f3pio muito grande acima da cabe\u00e7a, o que significa que todo o c\u00e9rebro da mosca pode ser visualizado mesmo enquanto ela gira. Ao ativar e silenciar certas popula\u00e7\u00f5es neuronais, o Dr. Kim ser\u00e1 capaz de conduzir pesquisas que analisem o papel combinado da percep\u00e7\u00e3o, cogni\u00e7\u00e3o e controle motor.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>
\n\t\n\t\t\n\t\t\tBianca Jones Marlin, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor assistente de psicologia e neuroci\u00eancia, Columbia University e Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Nova York, NY<\/p>\nMecanismos moleculares de mem\u00f3ria intergeracional<\/em><\/p>\nA mem\u00f3ria de uma experi\u00eancia estressante pode ser herdada pela pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o? Pesquisas recentes parecem sugerir que sim, e a Dra. Bianca Jones Marlin e sua equipe est\u00e3o preparadas para investigar como experi\u00eancias que induzem medo ou estresse em um modelo de rato podem causar altera\u00e7\u00f5es nos pr\u00f3prios neur\u00f4nios presentes em seu c\u00e9rebro, e como essas mudan\u00e7as podem ser herdado geneticamente pelos filhos do animal que sofreu o estresse.<\/p>\n
A pesquisa do Dr. Marlin baseia-se na descoberta de que mudan\u00e7as no ambiente levam \u00e0 plasticidade cerebral dependente da experi\u00eancia. Usando o condicionamento do medo olfativo, a equipe descobriu que os ratos produzir\u00e3o mais neur\u00f4nios olfativos sintonizados com o odor utilizado. Essa propor\u00e7\u00e3o mais alta persiste, \u00e9 codificada no esperma e \u00e9 transmitida para a pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o (mas n\u00e3o para as gera\u00e7\u00f5es subsequentes). O laborat\u00f3rio da Dra. Marlin pesquisar\u00e1 o processo em n\u00edvel molecular, o que ela espera n\u00e3o apenas ajudar os pesquisadores, mas tamb\u00e9m aumentar a conscientiza\u00e7\u00e3o sobre os efeitos do trauma.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>
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Arkarup Banerjee, Ph.D.<\/a><\/strong>, Professor Assistente, Laborat\u00f3rio Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor, NY<\/p>\n Mecanismos de circuito neural para novidade comportamental<\/em><\/p>\n As origens de diversos tra\u00e7os comportamentais fascinam bi\u00f3logos h\u00e1 s\u00e9culos. Muitos estudos identificaram vias gen\u00e9ticas que influenciam o comportamento animal, mas a base do circuito neural que explica como comportamentos complexos evoluem, especialmente em mam\u00edferos, permanece em grande parte obscura. Como os comportamentos n\u00e3o fossilizam, uma estrat\u00e9gia poderosa \u00e9 comparar esp\u00e9cies recentemente divergentes que apresentam diferen\u00e7as comportamentais marcantes.<\/p>\n O laborat\u00f3rio de Banerjee estuda a comunica\u00e7\u00e3o vocal entre roedores, com \u00eanfase especial no camundongo-cantor de Alston \u2014 um roedor do Novo Mundo nativo das florestas nubladas da Am\u00e9rica Central. Ao contr\u00e1rio da maioria dos roedores, que emitem apenas vocaliza\u00e7\u00f5es ultrass\u00f4nicas suaves e vari\u00e1veis, esses camundongos cantores tamb\u00e9m produzem cantos altos, estereotipados e aud\u00edveis por humanos, usados para intera\u00e7\u00f5es vocais r\u00e1pidas, semelhantes a conversas humanas. Utilizando esse sistema modelo, o laborat\u00f3rio de Banerjee busca duas quest\u00f5es complementares: como o sistema auditivo interage com o sistema motor para gerar o ciclo sens\u00f3rio-motor r\u00e1pido necess\u00e1rio para as intera\u00e7\u00f5es vocais? E como as mudan\u00e7as nos circuitos neurais permitem a r\u00e1pida evolu\u00e7\u00e3o de novos comportamentos vocais?<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Josefina del M\u00e1rmol, Ph.D.<\/strong><\/a>Professor Assistente, Harvard Medical School, Cambridge, MA<\/p>\n Detec\u00e7\u00e3o de \u00c1gua e a Evolu\u00e7\u00e3o da Terrestrializa\u00e7\u00e3o em Invertebrados<\/em><\/p>\n Conquistar um novo habitat ecol\u00f3gico requer adapta\u00e7\u00f5es fisiol\u00f3gicas que, em casos extremos, envolvem o desenvolvimento de novos \u00f3rg\u00e3os e capacidades sensoriais. Entre os exemplos mais dr\u00e1sticos dessas adapta\u00e7\u00f5es est\u00e1 a coloniza\u00e7\u00e3o de nichos terrestres por invertebrados marinhos. Essa transi\u00e7\u00e3o resultou no surgimento de um novo sentido: o sentido da umidade, para informar os animais sobre o teor de \u00e1gua no ar e evitar a desseca\u00e7\u00e3o. Como um organismo desenvolve uma nova modalidade sensorial a partir do zero?<\/p>\n Esta proposta examina a aquisi\u00e7\u00e3o de sensores de umidade para sustentar a vida em nichos terrestres, investigando a forma, a fun\u00e7\u00e3o e a hist\u00f3ria evolutiva de uma antiga fam\u00edlia de receptores sensoriais de invertebrados usados para detectar umidade em invertebrados terrestres. Essas explora\u00e7\u00f5es lan\u00e7ar\u00e3o luz sobre as bases moleculares e mecanicistas da inova\u00e7\u00e3o sensorial e como os receptores sensoriais podem ser readaptados pela evolu\u00e7\u00e3o para desempenhar um novo papel que deu origem \u00e0 vida terrestre e, por fim, remodelou a vida na Terra.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Chantell Evans, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Duke University, Durham, NC<\/p>\n Insights mecanicistas sobre a mitofagia neuronal durante a homeostase e a neurodegenera\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\n Doen\u00e7as neurodegenerativas como Parkinson, Alzheimer e ELA s\u00e3o causadas pela perda gradual de neur\u00f4nios. Essas doen\u00e7as t\u00eam um impacto profundo nos pacientes, em suas fam\u00edlias e no sistema de sa\u00fade, e atualmente n\u00e3o h\u00e1 cura conhecida para elas. Embora avan\u00e7os cient\u00edficos tenham identificado genes associados ao aumento do risco de doen\u00e7as neurodegenerativas, os mecanismos subjacentes que as impulsionam permanecem desconhecidos.<\/p>\n Por meio de sua pesquisa, a Dra. Chantell Evans est\u00e1 aprofundando sua compreens\u00e3o, aprofundando-se nos mecanismos moleculares que permitem que os neur\u00f4nios mantenham sua sa\u00fade por meio do controle mitocondrial. Sua equipe est\u00e1 descobrindo como os neur\u00f4nios removem ativamente as mitoc\u00f4ndrias danificadas por meio da via da mitofagia e como a desregula\u00e7\u00e3o da mitofagia contribui para o aparecimento de doen\u00e7as. Utilizando imagens de c\u00e9lulas vivas de ponta e outras ferramentas avan\u00e7adas, ela investigar\u00e1 como a din\u00e2mica espacial e temporal da mitofagia \u00e9 alterada em resposta \u00e0 atividade neuronal e como altera\u00e7\u00f5es nas taxas de mitofagia podem tornar os neur\u00f4nios mais suscet\u00edveis a doen\u00e7as. Ao compreender esses processos em n\u00edvel molecular, a pesquisa da Dra. Evans poder\u00e1 revelar novos mecanismos para retardar ou interromper a progress\u00e3o de doen\u00e7as neurodegenerativas, oferecendo esperan\u00e7a para avan\u00e7os futuros.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Yvette Fisher, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, Berkeley, Berkeley, CA<\/p>\n Explorando os mecanismos celulares e de circuito que suportam a codifica\u00e7\u00e3o espacial persistente, por\u00e9m din\u00e2mica<\/em><\/p>\n Para manter o senso de dire\u00e7\u00e3o, nosso c\u00e9rebro rastreia os movimentos do corpo, bem como os pontos de refer\u00eancia ao redor. No entanto, esses sinais podem mudar: um ponto de refer\u00eancia importante pode desaparecer atr\u00e1s de uma nuvem, ou uma les\u00e3o cr\u00f4nica na perna pode alterar a quantidade de movimento que fazemos a cada passo. Como o c\u00e9rebro constr\u00f3i e mant\u00e9m um senso de dire\u00e7\u00e3o coerente que se adapta com flexibilidade a essas mudan\u00e7as?<\/p>\n A pesquisa da Dra. Yvette Fisher busca usar circuitos de navega\u00e7\u00e3o para entender como os circuitos neurais realizam diferentes c\u00e1lculos sob diferentes condi\u00e7\u00f5es. A Dra. Fisher e sua equipe exploram essa quest\u00e3o usando o c\u00e9rebro da mosca. Dros\u00f3fila<\/em>Muitos insetos s\u00e3o navegadores experientes e os circuitos que mant\u00eam a b\u00fassola interna da mosca foram recentemente identificados em uma regi\u00e3o do c\u00e9rebro altamente conservada entre os insetos. Ao combinar a avan\u00e7ada caixa de ferramentas gen\u00e9ticas da mosca com a acessibilidade a na Vivo<\/em> eletrofisiologia e imagens de 2 f\u00f3tons durante o comportamento, esta pesquisa explorar\u00e1 como mudan\u00e7as em tempo real na fisiologia sin\u00e1ptica, excitabilidade intr\u00ednseca e din\u00e2mica de circuitos permitem que o c\u00e9rebro da mosca forme um senso fiel de dire\u00e7\u00e3o sob condi\u00e7\u00f5es e estados comportamentais variados.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Christine Grienberger, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Brandeis University, Waltham, MA<\/p>\n Dissecando mecanismos de plasticidade neocortical durante uma tarefa de aprendizagem associativa sensorial<\/em>Frequentemente, subestimamos a not\u00e1vel capacidade do c\u00e9rebro de aprender \u2014 seja para formar novos h\u00e1bitos, reconhecer sons significativos ou recordar vividamente momentos do passado. No entanto, os mecanismos celulares que permitem ao c\u00e9rebro transformar experi\u00eancias sensoriais fugazes em mudan\u00e7as duradouras de comportamento ainda s\u00e3o pouco compreendidos. Uma quest\u00e3o central \u00e9 como os neur\u00f4nios no c\u00f3rtex sensorial se adaptam \u00e0 medida que aprendemos e quais algoritmos governam essas mudan\u00e7as.<\/p>\n A Dra. Christine Grienberger aborda essa quest\u00e3o estudando como os mecanismos de plasticidade do c\u00e9rebro remodelam a atividade neural durante o aprendizado. Seu laborat\u00f3rio utiliza imagens de alta resolu\u00e7\u00e3o e t\u00e9cnicas de registro el\u00e9trico em camundongos acordados e em comportamento para investigar como neur\u00f4nios individuais ajustam suas respostas quando os animais aprendem a associar est\u00edmulos ambientais espec\u00edficos a recompensas. Ao vincular a plasticidade em n\u00edvel celular a mudan\u00e7as na percep\u00e7\u00e3o e no comportamento, esta pesquisa visa desvendar os princ\u00edpios fundamentais de como o c\u00e9rebro aprende com a experi\u00eancia. Essas descobertas podem, em \u00faltima an\u00e1lise, subsidiar o desenvolvimento de novas terapias para transtornos neuropsiqui\u00e1tricos e inspirar novos rumos na intelig\u00eancia artificial.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Theanne Griffith, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, Faculdade de Medicina Davis, Davis, CAFun\u00e7\u00f5es n\u00e3o can\u00f4nicas para entrada sensorial no desenvolvimento e adapta\u00e7\u00e3o do sistema motor<\/em><\/p>\n Animais que necessitam de movimento intencional para sobreviver s\u00e3o dotados de uma consci\u00eancia intuitiva da localiza\u00e7\u00e3o espacial de suas partes do corpo, chamada propriocep\u00e7\u00e3o, necess\u00e1ria tanto para movimentos amplos quanto para movimentos de destreza. Os proprioceptores s\u00e3o neur\u00f4nios sensoriais especializados no sistema nervoso perif\u00e9rico que iniciam a sinaliza\u00e7\u00e3o proprioceptiva e s\u00e3o tradicionalmente conhecidos por sua capacidade de moldar a fun\u00e7\u00e3o motora por meio da codifica\u00e7\u00e3o do comprimento e da for\u00e7a muscular. O trabalho no laborat\u00f3rio da Dra. Theanne Griffth visa demonstrar que suas fun\u00e7\u00f5es fisiol\u00f3gicas s\u00e3o mais complexas e abrangentes.<\/p>\n Em sua pesquisa, a Dra. Griffith est\u00e1 descobrindo um novo papel para a sinaliza\u00e7\u00e3o proprioceptiva sensorial como um impulsionador fundamental dos processos de desenvolvimento e adapta\u00e7\u00e3o nos sistemas motores. Utilizando uma abordagem integrativa de fisiologia de sistemas que abrange tecidos e escalas de tempo, seu trabalho transformar\u00e1 radicalmente a forma como vemos os proprioceptores nas redes sens\u00f3rio-motoras e potencialmente revelar\u00e1 novos mecanismos que servir\u00e3o de base para futuros avan\u00e7os terap\u00eauticos no tratamento de doen\u00e7as degenerativas e do desenvolvimento.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Matthew Lovett-Barron, Ph.D.<\/a><\/strong>, Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, San Diego, La Jolla, CA<\/p>\n Neurobiologia da Percep\u00e7\u00e3o Expandida em Coletivos Animais<\/em><\/p>\n Em grupos de animais, como bandos de p\u00e1ssaros e cardumes de peixes, os efeitos dos est\u00edmulos sensoriais se espalham pelos grupos, \u00e0 medida que cada indiv\u00edduo responde \u00e0s a\u00e7\u00f5es de seus vizinhos. Essa transmiss\u00e3o de informa\u00e7\u00f5es sociais estende a consci\u00eancia de cada animal al\u00e9m de seu alcance sensorial imediato, aprimorando a navega\u00e7\u00e3o, a busca por alimento e a preven\u00e7\u00e3o de predadores. No entanto, os mecanismos neurais que permitem aos indiv\u00edduos perceber e responder \u00e0s a\u00e7\u00f5es de seus parceiros sociais permanecem em grande parte desconhecidos.<\/p>\n A Dra. Lovett-Barron investigar\u00e1 esses mecanismos em peixes-vidro, um pequeno peixe opticamente acess\u00edvel que se forma em cardumes usando a vis\u00e3o. Ao visualizar a atividade neural nos c\u00e9rebros de peixes-vidro envolvidos em uma realidade virtual social, o laborat\u00f3rio Lovett-Barron identificar\u00e1 os circuitos neurais que permitem aos peixes extrair pistas relevantes dos movimentos e posturas de seus vizinhos. Esta investiga\u00e7\u00e3o mostrar\u00e1 como o processamento neural de sinais visuais sociais possibilita a\u00e7\u00f5es coordenadas em grupo, fornecendo insights importantes sobre como m\u00faltiplos c\u00e9rebros geram comportamentos coletivos adaptativos na natureza.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Lucas Pinto, MD, Ph.D.<\/strong><\/a>Professor Assistente, Faculdade de Medicina Feinberg da Universidade Northwestern, Chicago, IL<\/p>\n Desvendando a computa\u00e7\u00e3o cognitiva no c\u00f3rtex<\/em><\/p>\n Comportamentos cognitivos, como a tomada de decis\u00f5es, surgem de processos componentes. Por exemplo, ao navegar sem GPS, decidir qual dire\u00e7\u00e3o seguir requer a integra\u00e7\u00e3o de informa\u00e7\u00f5es visuais com seus planos e mapa espacial interno. Cada um desses processos componentes envolve conjuntos semelhantes de regi\u00f5es do c\u00f3rtex cerebral. Mas como a mesma regi\u00e3o pode suportar processos diferentes?<\/p>\n O Dr. Pinto e sua equipe investigar\u00e3o como o fluxo de informa\u00e7\u00f5es atrav\u00e9s dos circuitos corticais \u00e9 redirecionado em tempo real por mol\u00e9culas neuromoduladoras para atender \u00e0s demandas cognitivas. Eles utilizaram sua expertise em treinamento comportamental automatizado por computador para criar uma tarefa de tomada de decis\u00e3o para camundongos navegando em labirintos virtuais, que desvenda diversos processos cognitivos pela primeira vez. Enquanto os camundongos realizam essa tarefa, o laborat\u00f3rio do Dr. Pinto utilizar\u00e1 tecnologias de ponta. na Vivo<\/em> Ferramentas de microscopia para medir e perturbar a atividade dos neur\u00f4nios corticais e das entradas corticais e neuromoduladoras que eles recebem. Este trabalho gerar\u00e1 relatos transformadores baseados em circuitos da computa\u00e7\u00e3o cognitiva flex\u00edvel no c\u00f3rtex.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Sergey Stavisky, Ph.D.<\/a><\/strong>Professor Assistente, Universidade da Calif\u00f3rnia, Davis, Davis, CA<\/p>\n Compreendendo \u2014 e restaurando \u2014 a linguagem por meio da medi\u00e7\u00e3o da din\u00e2mica do conjunto neural humano com resolu\u00e7\u00e3o celular<\/em><\/p>\n A linguagem \u00e9 uma capacidade humana \u00fanica. Ela se situa no v\u00e9rtice de outras habilidades cognitivas, incluindo a mem\u00f3ria e o controle executivo, e sustenta nossa intelig\u00eancia individual e social. Devido \u00e0 falta de modelos animais e \u00e0 raridade de registros cerebrais humanos, pouco se sabe sobre a base biol\u00f3gica da linguagem na resolu\u00e7\u00e3o da computa\u00e7\u00e3o em circuito \u2013 neur\u00f4nios individuais. Al\u00e9m disso, n\u00e3o dispomos de tecnologias para reparar a perda devastadora da capacidade de comunica\u00e7\u00e3o por meio da linguagem devido a les\u00f5es neurol\u00f3gicas.<\/p>\n O Dr. Stavisky e sua equipe esperam preencher essa lacuna neurocient\u00edfica e m\u00e9dica identificando as representa\u00e7\u00f5es neurais de caracter\u00edsticas sem\u00e2nticas em toda a rede de linguagem do c\u00e9rebro. Eles registrar\u00e3o milhares de neur\u00f4nios individuais em participantes humanos por meio dos ensaios cl\u00ednicos de interface c\u00e9rebro-computador (ICC) do laborat\u00f3rio e outras oportunidades neurocir\u00fargicas. Ao identificar o esquema de codifica\u00e7\u00e3o para conceitos espec\u00edficos em todo o conjunto neural, este trabalho avan\u00e7ar\u00e1 nossa compreens\u00e3o da base computacional da linguagem humana. Tamb\u00e9m pode apontar para melhores arquiteturas para sistemas de intelig\u00eancia artificial. Por \u00faltimo, mas n\u00e3o menos importante, este projeto visa desenvolver uma neuropr\u00f3tese de linguagem que permitir\u00e1 que indiv\u00edduos com dist\u00farbios de linguagem se comuniquem de forma eficaz.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Alex Williams, Ph.D.<\/a><\/strong>, Professor Assistente, Universidade de Nova York e Instituto Flatiron, Nova York, NY<\/p>\n M\u00e9todos Computacionais para Caracterizar a Variabilidade em Circuitos Neurais de Larga Escala<\/em><\/p>\n O Dr. Williams investiga como grandes redes de neur\u00f4nios podem funcionar de forma confi\u00e1vel, mesmo que tanto o c\u00e9rebro quanto o comportamento sejam naturalmente vari\u00e1veis e frequentemente ruidosos. Tradicionalmente, os cientistas calculam a m\u00e9dia da atividade cerebral em diversos ensaios e indiv\u00edduos, o que oculta diferen\u00e7as importantes. O laborat\u00f3rio Williams desenvolve novos m\u00e9todos computacionais para capturar padr\u00f5es \u00fanicos de atividade neural em animais individuais e em ensaios comportamentais. Ao fazer isso, eles visam descobrir como as diferen\u00e7as na atividade cerebral se relacionam com as diferen\u00e7as no comportamento e distinguir entre variabilidade saud\u00e1vel e sinais de disfun\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Para atingir esses objetivos, o laborat\u00f3rio Williams desenvolve novos m\u00e9todos estat\u00edsticos e estruturas te\u00f3ricas que se aplicam amplamente a diferentes \u00e1reas do c\u00e9rebro, organismos modelo e protocolos comportamentais. Seus trabalhos anteriores desenvolveram abordagens para capturar mudan\u00e7as momento a momento na amplitude da resposta, no tempo e em sequ\u00eancias recorrentes ou "motivos" na atividade neural, todos os quais podem estar subjacentes a processos como aprendizagem, aten\u00e7\u00e3o e tomada de decis\u00e3o. Em outros trabalhos, eles introduziram m\u00e9todos para descrever como o ru\u00eddo da resposta neural \u00e9 modulado por est\u00edmulos sensoriais e comportamentais, e como a estrutura das respostas neurais varia entre animais ou esp\u00e9cies individuais. Em \u00faltima an\u00e1lise, seu trabalho visa fornecer uma imagem mais clara de como a variabilidade natural do c\u00e9rebro sustenta um comportamento flex\u00edvel e robusto, e fornecer ferramentas pr\u00e1ticas que podem ser usadas em muitas \u00e1reas da pesquisa em neuroci\u00eancia.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Annegret Falkner, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente, Instituto de Neuroci\u00eancias de Princeton, Universidade de Princeton, Princeton, NJ<\/p>\n Neuroendocrinologia Computacional: Vinculando a Transcri\u00e7\u00e3o Mediada por Horm\u00f4nios ao Comportamento Complexo por meio da Din\u00e2mica Neural<\/em><\/p>\n Os horm\u00f4nios gonadais \u2013 estrog\u00eanio e testosterona est\u00e3o entre os mais conhecidos \u2013 s\u00e3o importantes para os mam\u00edferos de v\u00e1rias maneiras. Eles modulam estados internos, comportamento e fisiologia. Mas embora muito tenha sido estudado sobre como esses horm\u00f4nios afetam o corpo, menos compreendido \u00e9 como eles alteram a din\u00e2mica neural.<\/p>\n Em sua pesquisa, a Dra. Annegret Falkner e seu laborat\u00f3rio investigar\u00e3o como os horm\u00f4nios alteram as redes neurais e, assim, afetam o comportamento em per\u00edodos de tempo curtos e longos. Usando novos m\u00e9todos de quantifica\u00e7\u00e3o comportamental, ela observar\u00e1 e registrar\u00e1 comportamentos de todos os tipos em animais que se comportam livremente durante uma mudan\u00e7a de estado hormonal; mapear a din\u00e2mica neural de redes sens\u00edveis a horm\u00f4nios atrav\u00e9s de uma mudan\u00e7a no estado hormonal; e usar imagens hormonais \u00f3pticas espec\u00edficas do local para observar onde e quando a transcri\u00e7\u00e3o mediada por receptores de estrog\u00eanio ocorre dentro desta rede \u2013 uma janela sobre como os horm\u00f4nios s\u00e3o capazes de atualizar a comunica\u00e7\u00e3o da rede e que ajudar\u00e1 os pesquisadores a compreender as maneiras profundas pelas quais os horm\u00f4nios afetam o c\u00e9rebro e comportamento.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Andrea Gomez, Ph.D.,<\/strong><\/a> Professor Assistente, Neurobiologia, Universidade da Calif\u00f3rnia, Berkeley, CA<\/p>\n A base molecular da plasticidade induzida por psicod\u00e9licos<\/em><\/p>\n O c\u00e9rebro possui a capacidade de mudar a si mesmo, uma caracter\u00edstica descrita como \u201cplasticidade\u201d. Andrea Gomez pretende aprender mais sobre a plasticidade cerebral usando psicod\u00e9licos como ferramenta, reabrindo janelas de plasticidade no c\u00e9rebro adulto usando a psilocibina psicod\u00e9lica em um modelo de camundongo. Isto n\u00e3o s\u00f3 pode ajudar-nos a aprender mais sobre como o c\u00e9rebro funciona, mas tamb\u00e9m pode ajudar no desenvolvimento de terap\u00eauticas de pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Os psicod\u00e9licos t\u00eam efeitos estruturais duradouros nos neur\u00f4nios, como aumento do crescimento do processo neuronal e forma\u00e7\u00e3o de sinapses. Uma dose \u00fanica pode ter efeitos que duram meses. Em sua pesquisa, a Dra. Gomez e sua equipe usar\u00e3o psicod\u00e9licos para identificar classes de RNA que promovem a plasticidade neural no c\u00f3rtex pr\u00e9-frontal. O laborat\u00f3rio de Gomez avaliar\u00e1 como os psicod\u00e9licos mudam a forma como o RNA \u00e9 processado, estabelecer\u00e1 a liga\u00e7\u00e3o entre as altera\u00e7\u00f5es do RNA induzidas pela psilocibina e a plasticidade em camundongos, medida pela atividade sin\u00e1ptica, e observar\u00e1 o efeito da plasticidade induzida pelos psicod\u00e9licos na intera\u00e7\u00e3o social.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Sinisa Hrvatin, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente de Biologia, Instituto Whitehead de Pesquisa Biom\u00e9dica, Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Cambridge, MA<\/p>\n Anatomia Molecular dos Circuitos de Hiberna\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\n A maioria das pessoas entende o conceito de hiberna\u00e7\u00e3o, mas relativamente poucas pensam em como isso \u00e9 not\u00e1vel. Os mam\u00edferos que evolu\u00edram especificamente para manter uma temperatura corporal constante \u201cdesligam\u201d abruptamente essa caracter\u00edstica, alteram o seu metabolismo e alteram o seu comportamento durante meses seguidos. Embora os factos da hiberna\u00e7\u00e3o sejam bem compreendidos, a forma como os animais iniciam e mant\u00eam esse estado n\u00e3o \u00e9 bem compreendida, nem como esta capacidade surgiu.<\/p>\n Dr. Sinisa Hrvatin prop\u00f5e aprofundar as popula\u00e7\u00f5es neuronais e circuitos envolvidos na hiberna\u00e7\u00e3o usando um modelo menos comum, o hamster s\u00edrio. Os hamsters s\u00edrios podem ser induzidos a hibernar ambientalmente, tornando-os ideais para um experimento de laborat\u00f3rio, mas n\u00e3o h\u00e1 linhas transg\u00eanicas dispon\u00edveis (como em camundongos), o que o levou a aplicar novas ferramentas virais baseadas em detec\u00e7\u00e3o de RNA para atingir popula\u00e7\u00f5es de c\u00e9lulas espec\u00edficas relacionadas a hiberna\u00e7\u00e3o. Ele documentar\u00e1 neur\u00f4nios ativos durante a hiberna\u00e7\u00e3o para identificar circuitos relevantes e examinar se circuitos semelhantes s\u00e3o conservados em outros modelos de hiberna\u00e7\u00e3o e n\u00e3o hiberna\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Xin Jin, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente, Departamento de Neuroci\u00eancias, The Scripps Research Institution, La Jolla, CA<\/p>\n Neurogen\u00f4mica in vivo em escala<\/em><\/p>\n Ao estudar a fun\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica nos neur\u00f4nios, os pesquisadores muitas vezes precisam escolher entre escala e resolu\u00e7\u00e3o. Mas para o Dr. Xin Jin, o poder do genoma \u00e9 mais plenamente compreendido quando as ferramentas permitem aos investigadores estudar um grande n\u00famero de genes no c\u00e9rebro e ver onde est\u00e3o presentes e onde se cruzam em regi\u00f5es espec\u00edficas do c\u00e9rebro.<\/p>\n O laborat\u00f3rio do Dr. Jin desenvolveu novas tecnologias massivamente paralelas na Vivo<\/em> abordagens de sequenciamento para ampliar a investiga\u00e7\u00e3o de um grande n\u00famero de variantes gen\u00e9ticas e mapear sua presen\u00e7a em c\u00e9rebros inteiros e intactos. A capacidade de tra\u00e7ar o perfil de mais de 30.000 c\u00e9lulas de uma s\u00f3 vez permite \u00e0 equipe estudar centenas de genes em centenas de tipos de c\u00e9lulas e obter uma leitura em quest\u00e3o de dois dias, em vez de semanas. Eles realizar\u00e3o pesquisas em \u00f3rg\u00e3os inteiros, demonstrando a capacidade n\u00e3o apenas de identificar quais c\u00e9lulas incluem variantes espec\u00edficas, mas tamb\u00e9m de identificar seu contexto dentro do c\u00e9rebro: onde est\u00e3o localizadas e como est\u00e3o conectadas.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Ann Kennedy, Ph.D.,<\/strong> Professor Assistente, Departamento de Neuroci\u00eancias, Northwestern University, Chicago, IL<\/p>\n Din\u00e2mica da Popula\u00e7\u00e3o Neural Mediando o Equil\u00edbrio das Necessidades de Sobreviv\u00eancia Concorrentes <\/em><\/p>\n Para sobreviver, os animais desenvolveram uma ampla gama de comportamentos inatos, como alimenta\u00e7\u00e3o, acasalamento, agress\u00e3o e respostas ao medo. Os pesquisadores conseguiram registrar a atividade neural em modelos de ratos enquanto eles estavam envolvidos nesse tipo de comportamento. Mas no mundo real, os animais muitas vezes t\u00eam de pesar e decidir entre v\u00e1rios cursos de a\u00e7\u00e3o urgentes.<\/p>\n A Dra. Ann Kennedy est\u00e1 empenhada no desenvolvimento de modelos computacionais te\u00f3ricos que ajudar\u00e3o a avan\u00e7ar nossa compreens\u00e3o de como decis\u00f5es importantes como essas s\u00e3o tomadas. Observando a atividade neural no hipot\u00e1lamo de camundongos envolvidos em comportamento agressivo, a Dra. Kennedy e sua equipe desenvolver\u00e3o modelos de redes neurais que capturam a escalabilidade e a persist\u00eancia de estados motivacionais agressivos, ao mesmo tempo em que fornecem um mecanismo para a compensa\u00e7\u00e3o entre m\u00faltiplos estados motivacionais concorrentes no comportamento do animal. A partir deste trabalho, o laborat\u00f3rio da Dra. Kennedy avan\u00e7ar\u00e1 nossa compreens\u00e3o de como a estrutura constru\u00edda no c\u00e9rebro ajuda os animais a sobreviver.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div> Sung Soo Kim, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor Assistente de Biologia Molecular, Celular e do Desenvolvimento, Universidade da Calif\u00f3rnia-Santa B\u00e1rbara, Santa B\u00e1rbara, CA<\/p>\n Representa\u00e7\u00e3o Neural do Mundo Durante a Navega\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\n Qualquer pessoa que j\u00e1 teve que navegar por uma sala conhecida, mas escura, entende o qu\u00e3o valioso \u00e9 que nossos c\u00e9rebros possam navegar pelo ambiente circundante usando uma variedade de informa\u00e7\u00f5es, por dentro e por fora, incluindo cores, formas e uma sensa\u00e7\u00e3o de movimento pr\u00f3prio. Trabalhando com um modelo de mosca da fruta e um aparato experimental novo e inovador, o Dr. Sung Soo Kim e sua equipe investigar\u00e3o o que est\u00e1 acontecendo no c\u00e9rebro durante a navega\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Dr. Kim investigar\u00e1 como m\u00faltiplas entradas sensoriais s\u00e3o transformadas em um senso de dire\u00e7\u00e3o e como os contextos comportamentais afetam o processamento de dire\u00e7\u00e3o. A chave para esta pesquisa \u00e9 uma nova arena de realidade virtual que a equipe do Dr. Kim est\u00e1 construindo com um microsc\u00f3pio muito grande acima da cabe\u00e7a, o que significa que todo o c\u00e9rebro da mosca pode ser visualizado mesmo enquanto ela gira. Ao ativar e silenciar certas popula\u00e7\u00f5es neuronais, o Dr. Kim ser\u00e1 capaz de conduzir pesquisas que analisem o papel combinado da percep\u00e7\u00e3o, cogni\u00e7\u00e3o e controle motor.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div> Bianca Jones Marlin, Ph.D.<\/strong><\/a>., <\/strong>Professor assistente de psicologia e neuroci\u00eancia, Columbia University e Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Nova York, NY<\/p>\n Mecanismos moleculares de mem\u00f3ria intergeracional<\/em><\/p>\n A mem\u00f3ria de uma experi\u00eancia estressante pode ser herdada pela pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o? Pesquisas recentes parecem sugerir que sim, e a Dra. Bianca Jones Marlin e sua equipe est\u00e3o preparadas para investigar como experi\u00eancias que induzem medo ou estresse em um modelo de rato podem causar altera\u00e7\u00f5es nos pr\u00f3prios neur\u00f4nios presentes em seu c\u00e9rebro, e como essas mudan\u00e7as podem ser herdado geneticamente pelos filhos do animal que sofreu o estresse.<\/p>\n A pesquisa do Dr. Marlin baseia-se na descoberta de que mudan\u00e7as no ambiente levam \u00e0 plasticidade cerebral dependente da experi\u00eancia. Usando o condicionamento do medo olfativo, a equipe descobriu que os ratos produzir\u00e3o mais neur\u00f4nios olfativos sintonizados com o odor utilizado. Essa propor\u00e7\u00e3o mais alta persiste, \u00e9 codificada no esperma e \u00e9 transmitida para a pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o (mas n\u00e3o para as gera\u00e7\u00f5es subsequentes). O laborat\u00f3rio da Dra. Marlin pesquisar\u00e1 o processo em n\u00edvel molecular, o que ela espera n\u00e3o apenas ajudar os pesquisadores, mas tamb\u00e9m aumentar a conscientiza\u00e7\u00e3o sobre os efeitos do trauma.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>2024-2026<\/h3>\n\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>