Ruka kwenye maudhui
7 toma kusoma

Tuzo za McKnight $ 600,000 Kuendeleza Innovations Teknolojia katika Neuroscience

Julai 16, 2018

McKnight Foundation ilitangaza wapokeaji wa dola 600,000 kwa fedha za ruzuku kwa njia ya Awards ya Teknolojia ya Neuroscience 2018 ya McKnight, kutambua miradi hii kwa uwezo wao wa kupanua teknolojia zilizopo katika uwanja wa neuroscience. Kila moja ya miradi inayojulikana itapokea jumla ya dola 200,000 kwa miaka miwili ijayo, kuendeleza maendeleo ya teknolojia ya kuenea kwa kutumia ramani, kufuatilia na kazi ya ubongo ya mfano. Tuzo za 2018 ni:

  • Michale S. Fee, Ph.D., wa Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts, kwa kufanya kazi kwenye microscope maalum ya miniature ili kuchunguza shughuli za neural katika wimbo wa wimbo, pamoja na teknolojia mpya ya usindikaji wa data ili kuiunga mkono, kutoa maoni yasiyo ya kawaida ya ubongo kama inavyojifunza.
  • Marco Gallio, Ph.D., wa Chuo Kikuu cha Northwestern, ambao mradi unahusisha kujenga mbinu mpya za kuunganisha tena uhusiano wa synaptic katika akili zinazoishi za nzizi za matunda, na kuthibitisha kwa kuchunguza viungo kati ya tabia ya kujifunza na ya asili.
  • Sam Sober, Ph.D., Chuo Kikuu cha Emory, na Muhannad Bakir, Ph.D., Taasisi ya Teknolojia ya Georgia, ni kuendeleza darasa jipya la vitu vya umeme vya umeme na usindikaji wa data kwenye ubao ambao unaweza kurekodi idadi kubwa ya spiksi katika nyuzi za misuli ya ndege na mamalia ya uhuru, ili kupata ufahamu mpya kuhusu jinsi ubongo huashiria tabia ya kudhibiti.

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

Kuhusu Tuzo za Teknolojia za McKnight

Tangu mwanzo wa tuzo ya Teknolojia ya Teknolojia ya mwaka 1999, Mfuko wa Ushauri wa Maabara wa McKnight umechangia zaidi ya dola milioni 13 kwa teknolojia za ubunifu kwa ujuzi wa neva. Mfuko wa Dhamana inavutiwa hasa na kazi ambayo inachukua mbinu mpya na za riwaya za kuendeleza uwezo wa kuendesha na kuchambua kazi ya ubongo. Teknolojia zilizotengenezwa na msaada wa McKnight lazima hatimaye ziwe zinaweza kupatikana kwa wanasayansi wengine.

"Pia, imekuwa jambo la kushangaza kuona ujuzi wa kazi katika kuendeleza neuroteknolojia mpya," alisema Markus Meister, Ph.D., mwenyekiti wa kamati ya tuzo na Anne P. na Benjamin F. Biaggini Profesa wa Sayansi ya Biolojia katika Caltech . "Tuzo za mwaka huu zinadhamini miradi mingi ya msukumo: kutoka microscopes ndogo inayosafirishwa na electrodes zinazoweza kubadilika ambazo zinaweza kufuatilia ishara za misuli katika wanyama wanaohamia, kwenye sanduku la chombo cha molekuli ambalo litaruhusu reubing ya ubongo. Innovation katika sayansi ya ubongo ni hai na vizuri. "

Kamati ya uteuzi wa mwaka huu pia ni pamoja na Adrienne Fairhall, Timotheo Takatifu, Loren Looger, Liqun Luo, Mala Murthy, na Alice Ting, ambao walichagua ubunifu wa teknolojia ya 2018 McKnight katika Neuroscience Awards kutoka pwani yenye ushindani wa waombaji 97.

Barua za nia ya Uvumbuzi wa Teknolojia ya 2019 katika tuzo ya Neuroscience ni kutokana na Jumatatu, Desemba 3, 2018. Kwa habari zaidi kuhusu tuzo, tafadhali tembelea www.mcknight.org/programs/the-mcknight-endowment-fund-for-neuroscience/technology-awards

2018 MCKNIGHT TECHNOLOGICAL INNOVATIONS KATIKA MAELEZO YA NEUROSCIENCE

Michale S. Fee, Ph.D., Glen V. na Phyllis F. Dorflinger Profesa wa Computational na Systems Neuroscience, Idara ya Sayansi ya Ubongo na Utambuzi, Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts; na Mtafiti, Taasisi ya McGovern ya Utafiti wa Ubongo

"Teknolojia mpya za kupiga picha na kuchambua trajectories za hali ya neural katika uhuru wa tabia za wanyama wadogo"

Kujifunza shughuli za neural katika akili za wanyama ni changamoto ya muda mrefu kwa watafiti. Mbinu za sasa si za kutosha: ukubwa wa sasa wa microscopes unahitaji wanyama kuzuiwa katika shughuli zao, na microscopes hizi hutoa uwanja mdogo wa mtazamo wa neurons. Kwa kufanya mafanikio katika miniaturization ya microscope, Dk Fee na maabara yake wanaendeleza zana zinazohitajika kuona nini kinachoendelea katika ubongo wa wanyama wakati mnyama ni huru kufanya tabia za asili.

Microscope iliyopigwa kichwa inaruhusu Dk Fee kuchunguza mabadiliko katika akili za ndege wadogo kama wanajifunza kuimba nyimbo zao. Wanaposikiliza, kurudia, na kujifunza, Dk. Fee anaandika hati za neural zinazoendelea kama sehemu ya mchakato huu wa kujifunza tata. Mzunguko huu unahusiana na mzunguko wa binadamu ambao huunda wakati wa kujifunza ngumu ya utaratibu wa magari, kama kujifunza kupanda baiskeli, na huvunjika katika hali fulani ikiwa ni pamoja na ugonjwa wa Parkinson. Kutokana na lengo lake la kuandika mchakato wa kujifunza asili, ni muhimu sana kuweza kurekodi shughuli za neural wakati wa tabia za asili.

Mbali na miniaturization, microscope mpya itakuwa na uwezo wa kurekodi utaratibu wa neurons kubwa zaidi kuliko mbinu nyingine kutumika katika wanyama wa uhuru-tabia na itakuwa paired na data mpya uchambuzi ambayo itawawezesha watafiti kufanya uchunguzi kwa wakati halisi na kurekebisha yao majaribio, kasi ya mchakato wa utafiti. Itakuwa na maombi ya haraka na pana kwa watafiti kuchunguza tabia zote za ubongo katika wanyama wadogo.

Marco Gallio, Ph.D., Profesa Msaidizi, Idara ya Neurobiolojia, Chuo Kikuu cha Northwestern

"Uunganishaji wa wiring tena katika ubongo ulioishi"

Utafiti huu unalenga kupanua ufahamu wetu wa jinsi akili zinavyofanya kazi kwa kuruhusu wanasayansi kuchagua kikamilifu uhusiano wa synaptic na kuhamasisha uhusiano mpya kati ya neurons. Wiring hii ya ubongo itawawezesha watafiti kuelewa kwa usahihi uhusiano ambao una jukumu katika subsets maalum ya athari za neva.

Kila neuroni ndani ya mzunguko wa ubongo unajumuisha malengo mengi. Kila lengo linaweza kuwa na kazi ya pekee, na kwa hiyo inachukua taarifa sawa zinazoingia kwa njia tofauti kabisa. Kwa mfano, baadhi ya neurons maalum katika ubongo kuruka ubongo kubeba habari juu ya mazingira ya nje ambayo hutumiwa haraka mbali na vitisho vya karibu (innate tabia), lakini pia kuzalisha vyama vya kudumu kwa njia ya kujifunza.

Teknolojia iliyopendekezwa itawawezesha watafiti kuzingatia uhusiano ambao ni muhimu kwa kila mchakato kwa kuondoa vipindi vya synapses kwa kuchagua wakati wa kuacha uhusiano wowote. Mradi unalenga kutumia uhandisi wa maumbile ili kuzalisha protini za ubunifu ambazo zitashirikiana na kukataa au kivutio / kuzingatia kati ya washirika wanaofafanuliwa na synaptic katika ubongo wa ndani wa wanyama wanaoishi. Mbali na kuthibitisha kwamba aina hii ya rewiring ya ubongo inawezekana, utafiti utasababisha aina mpya za matunda ya kuruka na genetics ya kipekee ambayo inaweza mara moja kuwa pamoja na watafiti wengine. Kwa kubuni, zana hizi zinaweza kubadilishwa kwa urahisi kwa matumizi katika mfano wowote wa wanyama au kutumika kwa sehemu mbalimbali za ubongo, na kuwezesha darasa jipya la masomo ya neurological kwa maana kubwa kwa ufahamu wetu wa jinsi akili za binadamu zinavyofanya kazi.

Sam Sober, Ph.D., Profesa Mshirika, Idara ya Biolojia, Chuo Kikuu cha Emory; na Muhannad Bakir, Ph.D., Profesa, Shule ya Uhandisi wa Umeme na Kompyuta na Mkurugenzi Mshirika, Kituo cha Kuunganisha na Ufungashaji, Taasisi ya Teknolojia ya Georgia

"Flexible electrode arrays kwa rekodi kubwa ya spikes kutoka nyuzi misuli katika uhuru tabia panya na nguruwe za wimbo"

Uelewa wetu wa jinsi ubongo unaohusisha shughuli za misuli wakati wa tabia wenye ujuzi umepunguzwa na teknolojia iliyotumika kurekodi shughuli kama hiyo - kwa kawaida, waya zinaingizwa kwenye misuli ambayo inaweza tu kuchunguza shughuli iliyohitimishwa ya ishara nyingi za kibinafsi ambazo mfumo wa neva unatumia ili kudhibiti misuli. Madaktari. Sober na Bakir wanaendeleza kile ambacho kimsingi ni "ufafanuzi wa juu" sensor safu (mkusanyiko wa sensorer ndogo ndogo) ambayo huamua masuala mengi kwa kuruhusu watafiti kuchunguza na kurekodi ishara sahihi za umeme kutoka nyuzi za misuli ya mtu binafsi.

Sensor iliyopendekezwa ina detectors nyingi ambazo hurekodi kutoka kwenye misuli bila kuharibu. (Mipango ya awali ilitegemea waya ambayo inaweza kuharibu misuli wakati imeingizwa, hasa misuli ndogo inayotumiwa kwa ujuzi mzuri wa magari.) Vipande vilijengwa kutoka vifaa vinavyotumiwa vinavyofaa kulingana na sura ya misuli na mabadiliko kama mnyama huenda. Zaidi ya hayo, kwa sababu vitu vinavyokusanya data zaidi ya vifaa zaidi kuliko vifaa vya awali, wamejenga mzunguko wa kukusanya na kukusanya data kabla ya kupeleka ishara kwenye kompyuta ya mtafiti.

Toleo la mfano wa safu tayari limefunua ufahamu mpya: hapo awali, iliaminika kuwa mfumo wa neva hudhibiti shughuli za misuli kwa kudhibiti tu idadi ya spikes ya umeme iliyotumiwa kwenye misuli. Lakini kugundua kwa usahihi umebaini kuwa tofauti za millisecond-ngazi katika mifumo ya muda wa miwiba hubadili jinsi tabia za kudhibiti misuli. Mipango mpya itaundwa kwa ajili ya matumizi katika panya na wimbo wa wimbo na itatusaidia kuelewa udhibiti wa neural wa tabia nyingi za ujuzi na uwezekano wa kutoa ufahamu mpya katika matatizo ya neva ambayo yanayoathiri udhibiti wa magari.

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

Julai 2018