Ruka kwenye maudhui
7 toma kusoma

Tuzo za Teknolojia za mwaka wa 2019

Julai 22, 2019

Mfuko wa Ustawishaji wa McK Night wa Neuroscience (MEFN) ulitangaza wapokeaji watatu wa $ 600,000 kwa ufadhili wa ruzuku kupitia tuzo za Teknolojia za MEFN za 2019, kwa kutambua miradi hii kwa uwezo wao wa kimsingi kubadili njia ya utafiti wa neuroscience inafanywa. Kila moja ya miradi itapokea jumla ya $ 200,000 katika kipindi cha miaka miwili ijayo, kukuza maendeleo ya teknolojia hizi zinazovunjika zinazotumika kuweka ramani, kufuatilia na kufanya kazi kwa mfano wa ubongo. Tuzo za 2019 ni:

  • Gilad Evrony, MD, Ph.D. ya Afya ya Chuo Kikuu cha Langone cha New York, ambaye anaendeleza teknolojia mpya za kiini kimoja cha kutengeneza mabadiliko ya kawaida ya maumbile kwa idadi kubwa ya seli za ubongo wa mwanadamu ili kufuatilia safu yao na kuunda aina ya "mti wa familia" wa aina tofauti za kiini.
  • Iaroslav 'Alex' Savtchouk, Ph.D., wa Chuo Kikuu cha Marquette, ambaye mradi unajumuisha njia ya taswira ya shughuli za ubongo katika vipimo vitatu katika azimio kubwa zaidi na kwa haraka zaidi kuliko ilivyowezekana hapo awali, ikiruhusu picha kamili zaidi ya kile kinachotokea katika akili hai ukijibu kichocheo.
  • Nanthia Suthana, Ph.D., wa Chuo Kikuu cha California, Los Angeles, ambaye timu yake inaunda itifaki ya kuwasiliana na vifaa fulani vilivyowekwa ndani ya akili za binadamu kama sehemu ya matibabu na kukamata data ya kina ya shughuli za ubongo kutoka kwa wanadamu walioingia katika hali halisi na mazingira ya ukweli uliodhabitiwa.

(Jifunze zaidi kuhusu kila moja ya miradi ya utafiti hapa chini.)

Kuhusu Tuzo za Teknolojia

Tangu tuzo ya Teknolojia ilipoanzishwa mnamo 1999, MEFN imechangia zaidi ya $ 13.5 milioni kwa teknolojia za ubunifu wa neuroscience kupitia utaratibu huu wa tuzo. MEFN inavutiwa haswa na kazi ambayo inachukua mbinu mpya na riwaya za kukuza uwezo wa kuendesha na kuchambua kazi ya ubongo. Teknolojia zilizoandaliwa kwa msaada wa McKnight lazima hatimaye zifanywe kwa wanasayansi wengine.

"Tena, imekuwa jambo la kufurahisha kuona ustadi wa kufanya kazi katika kutengeneza neuroteknolojia mpya," Markus Meister, Ph.D., mwenyekiti wa kamati ya tuzo na Anne P. na Benjamin F. Biaggini profesa wa sayansi ya kibaolojia huko Caltech . "Mwaka huu, tulifurahiya sana kufadhili maendeleo kadhaa yaliyolenga ubongo wa mwanadamu, kutoka kwa njia inayofuatilia safu ya seli za ujasiri hadi kifaa kinachosoma na kuandika ishara za neural kwa wagonjwa wanaotembea kwa uhuru."

Kamati ya uteuzi ya mwaka huu pia ni pamoja na Adrienne Fairhall, Timothy Holy, Loren Looger, Mala Murthy, Alice Ting, na Hongkui Zeng, ambaye alichagua uvumbuzi wa mwaka huu wa McK Night Technological katika tuzo za Neuroscience kutoka dimbwi la ushindani la waombaji 90.

Barua za nia ya tuzo ya uvumbuzi wa Teknolojia ya 2020 zinatarajiwa Jumatatu, Desemba 2, 2019. Tangazo kuhusu mchakato wa 2020 litatoka mnamo Septemba. Kwa habari zaidi juu ya tuzo, tafadhali tembelea www.mcknight.org/programs/the-mcknight-endowment-fund-for-neuroscience/technology-awards

Ubunifu wa Teknolojia ya 2019 McK Night katika Tuzo za Neuroscience

Gilad Evrony, MD, Ph.D., Profesa Msaidizi, Kituo cha vinasaba vya wanadamu na genomics, Deps. ya Daktari wa watoto na Neuroscience & Fiziolojia, Afya ya Langone ya Chuo Kikuu cha New York

"TAPTARI: Teknolojia ya aina moja ya kiini-kiini cha uchunguzi wa juu wa Azimio la Uongozi wa Binadamu"

Ni ufahamu wa kawaida kuwa kila mwanadamu huanza kama kiini kimoja na seti moja ya "maagizo" ya DNA, lakini maelezo ya jinsi seli hiyo inakuwa trilioni - kutia ndani makumi ya mabilioni ya seli kwenye ubongo - bado haijulikani. Utafiti wa Dk. Evrony unakusudia kukuza teknologia inayoitwa TAPESTRY, ambayo inaweza kuangazia mchakato huu kwa kujenga "mti wa familia" wa seli za ubongo, ikionyesha ni seli gani za progenitor zinazoleta mamia ya aina ya seli za kukomaa kwenye ubongo wa mwanadamu.

Teknolojia hiyo inaweza kutatua mambo kadhaa muhimu yanayowakabili watafiti wanaosoma ukuzaji wa ubongo wa binadamu. Njia muhimu ya kusoma maendeleo kwa kufuata safu za safu (kuanzisha alama katika seli za wanyama wasio na umri na kisha kusoma jinsi alama hizo zinavyopitishwa kwa kizazi chao) haiwezekani kwa wanadamu kwa sababu ni vamizi. Kazi ya Dk. Evrony ya hapo awali na wenzake imeonyesha kuwa mabadiliko ya kawaida yanayoweza kutumiwa yanaweza kufuatia safu kwenye ubongo wa mwanadamu. TAPESTRY inakusudia kuendeleza na kuongeza njia hii kwa kutatua mapungufu kadhaa ya njia za sasa. Kwanza, utaftaji wa ukoo unahitaji kutengwa kwa kuaminika zaidi na ukuzaji wa idadi ndogo ya DNA ya seli moja. Pili, ufahamu wa kina wa ukuzaji wa ubongo wa mwanadamu unahitaji kuwa wa gharama nafuu kuruhusu kuorodhesha maelfu au makumi ya maelfu ya seli za kibinafsi. Mwishowe, inahitajika pia kupanga ramani za seli - sio tu kuona jinsi seli zinahusiana sana, lakini pia ni aina za seli gani. TAPESTRY inataka kutatua changamoto hizi.

Njia ya Dk. Evrony inatumika kwa seli zote za wanadamu, lakini ni ya kupendeza katika shida za ubongo. Mara tu mizozo ya afya ya ubongo ikipangwa, inaweza kutumika kama msingi wa kuona jinsi maendeleo ya ubongo hutofautiana kwa watu wenye shida mbali mbali ambazo zinaweza kutokea katika maendeleo, kama ugonjwa wa akili na ugonjwa wa akili.

Iaroslav 'Alex' Savtchouk, Ph.D., Msaidizi wa Profesa, Idara ya Sayansi ya Biomedical, Chuo Kikuu cha Marquette

"Kuinua kwa haraka kwa Usumbufu wa Kiasi cha Ubongo kupitia Njia ya Tambrangular ya tagi ya wakati"

Mbinu za kisasa za mawazo ya ubongo zinaruhusu uchunguzi wa safu nyembamba ya ubongo, lakini kufikiria shughuli nyingi za ubongo katika nafasi 3-zenye nafasi - kama vile kiwango cha ubongo - imethibitisha kutisha. Dk. Savtchouk ameandaa mbinu ambayo inaruhusu watafiti kuona kile kinachotokea sio juu ya uso wa ubongo tu, bali kina ndani na katika azimio la juu la kidunia la wakati kama zamani.

Mchakato wa kimsingi - microscopy-mbili - inachukua shughuli za ubongo kwa kutafuta fluorescence katika seli za ubongo zilizobadilishwa genetiki za wanyama wa maabara. Na laser moja, habari ya kina inirekodiwa polepole sana. Na mihimili miwili ya laser, watafiti kimsingi wanapata maono ya binocular - wanaweza kuona kile kilicho karibu na mbali zaidi, lakini bado kuna "vivuli" vya kuona ambapo hakuna kitu kinachoweza kuonekana (kwa mfano, wakati mtu anaangalia makali ya bodi ya chess, vipande kadhaa inaweza kuzuiwa na vipande vilivyo karibu.) Dk. Savtchouk anasuluhisha suala hili na nyongeza ya mihimili miwili ya ziada ya laser, ambayo inatoa maono ya quad na inapunguza sana matangazo ya kipofu. Yeye pia anafuatilia muda wa lasers - ambazo hupunguka haraka - kwa hivyo watafiti wanajua ni laser gani ambayo iliona ni shughuli gani, muhimu kwa kujenga mfano sahihi wa milo tatu.

Mradi wa Dk. Savtchouk kwanza unajumuisha kubuni mfumo huo kwenye simuleringar za kompyuta, kisha kudhibitisha matumizi yake na mifano ya panya. Kusudi lake ni kukuza njia za kusasisha darubini zenye picha-mbili kupitia nyongeza ya mihimili ya laser na kupitia visasisho kwa vifaa na programu, kuruhusu maabara kufaidika na teknolojia bila kulipia mfumo mpya.

Nanthia Suthana, Ph.D., Profesa Mshirika, Idara ya Saikolojia na Sayansi ya Ufuatiliaji, Chuo Kikuu cha California, Los Angeles

"Kurekodi bila waya na isiyo na mpango na Kichocheo cha Sisitizo la Ubongo wa kina kwa Kusonga Kwa Wanadamu kwa Hila Kwa Imri ya Ukweli (au Umechangiwa)"

Kusoma hali ya mishipa ya binadamu kunaleta changamoto nyingi - akili za kibinadamu haziwezi kusomwa moja kwa moja kama akili za wanyama, na ni ngumu kuorodhesha (na kurekodi matokeo ya) hali katika mazingira ya maabara. Dk. Suthana anapendekeza kukuza mfumo ambao hutumia ukweli halisi na uliodhabitiwa kuunda mazingira ya mtihani wa kweli kwa masomo yake. Yeye hutumia data iliyorekodiwa na vifaa vya ubongo vinavyoweza kuingizwa katika matibabu ya kifafa.

Mamia ya maelfu ya watu wana vifaa hivi vya kupandikizwa, na vifaa vingi vilivyowekwa huruhusu programu isiyo na waya na uokoaji wa data. Njia ya Dk Suthana inachukua fursa ya mwisho - vifaa hivi hurekodi kila aina ya shughuli za kina za ubongo, na anaweza kugundua data iliyorekodiwa wakati masomo yanaingiliana katika majaribio ya msingi wa VR au AR. Kwa kweli, masomo yanaweza kusonga kwa uhuru kwani hubeba ufuatiliaji wa shughuli za ubongo na kifaa cha kurekodi pamoja nao. Ukamataji wa mwendo na kipimo cha biometriska kinaweza kufanywa wakati huo huo, kukusanya picha kamili ya majibu.

Dk. Suthana anafanya kazi na timu ya kimataifa ili kufanya mfumo huo ufanye kazi; timu inajumuisha wahandisi wa umeme, fizikia, na wanasayansi wa kompyuta. Ukweli wa msingi kama latency ya ishara unahitaji kuanzishwa ili data inaweza kusawazishwa na kupimwa kwa usahihi. Mwishowe, anaamini kwamba wanadamu wenye tabia ya kushirikiana na maelewano yanayowezekana kabisa wataruhusu watafiti kuelewa kwa usahihi zaidi jinsi ubongo unavyofanya kazi. Kwa kuongezea maswali ya msingi ya neva - kama ni shughuli gani za ubongo na majibu ya mwili yanafuatana na vitendo fulani au athari za kuchochea - mfumo unaonyesha ahadi ya utafiti katika machafuko ya dhiki ya baada ya kiwewe na hali zingine ambapo vichocheo vya mazingira vinaweza kuelekezwa katika mazingira ya kudhibitiwa ya kawaida.

Mada: Mfuko wa Malipo ya McKnight kwa Neuroscience, Tuzo za Teknolojia

Julai 2019

English ˜اَف صَومالي Deutsch Français العربية 简体中文 ພາສາລາວ Tiếng Việt हिन्दी 한국어 ភាសាខ្មែរ Tagalog Español de Perú Español de México Hmoob አማርኛ