Ngày 3 tháng 12 năm 2019
Quỹ hỗ trợ khoa học thần kinh McKnight đã chọn bốn dự án để nhận Giải thưởng về rối loạn nhận thức và rối loạn nhận thức năm 2020. Giải thưởng sẽ có tổng trị giá $1,2 triệu trong ba năm cho nghiên cứu về sinh học của các bệnh về não, với mỗi dự án nhận được $300.000 trong khoảng thời gian từ 2020 đến 2023.
Giải thưởng về trí nhớ và rối loạn nhận thức (MCD) hỗ trợ nghiên cứu sáng tạo của các nhà khoa học Mỹ đang nghiên cứu các bệnh về thần kinh và tâm thần, đặc biệt là những bệnh liên quan đến trí nhớ và nhận thức. Các giải thưởng khuyến khích sự hợp tác giữa khoa học thần kinh cơ bản và lâm sàng để chuyển những khám phá trong phòng thí nghiệm về não và hệ thần kinh thành các chẩn đoán và liệu pháp để cải thiện sức khỏe con người.
Ming Chúng tôi rất vui mừng được chọn một số nhà khoa học giỏi nhất và công việc của họ ở nước này trong năm nay, ông Ming Guo, MD, Tiến sĩ, chủ tịch ủy ban giải thưởng và Giáo sư Thần kinh học & Dược học tại Trường Y khoa UCLA David Geffen . Các nhà khoa học này đang giải quyết các câu hỏi liên quan đến cách gây mê nói chung và bộ nhớ ảnh hưởng đến giấc ngủ và cách bộ nhớ hoạt động ở mức cơ bản. Cùng nhau, chúng tôi hướng đến tìm hiểu về sinh học thần kinh tiềm ẩn của chứng rối loạn trí nhớ và não bộ mà một ngày nào đó sẽ chuyển thành phương pháp chữa trị một số chứng rối loạn não tàn khốc nhất gây ra cho hàng triệu người trên thế giới.
Các giải thưởng được lấy cảm hứng từ lợi ích của William L. McKnight, người sáng lập Quỹ McKnight vào năm 1953 và muốn hỗ trợ nghiên cứu về các bệnh ảnh hưởng đến trí nhớ. Con gái của ông, Virginia McKnight Binger và hội đồng quản trị Quỹ McKnight đã thành lập chương trình khoa học thần kinh McKnight để vinh danh ông vào năm 1977.
Lên đến bốn giải thưởng được trao mỗi năm. Những người được trao giải năm nay là:
Ehud Isacoff, Tiến sĩ, Chủ tịch Evan Rauch, Khoa Khoa học thần kinh, Đại học California, Berkeley; và Dirk Trauner, Bằng tiến sĩ. Janice Cutler Chủ tịch Hóa học và Phụ tá Giáo sư Khoa học Thần kinh và Sinh lý học, Đại học New York & #8211; Kích hoạt hình ảnh của các Receptor Dopamine trong các mô hình bệnh Parkinson & #8217; Tiến sĩ Isacoff và Tiến sĩ Trauner đang nghiên cứu xem các phân tử nhạy cảm với hình ảnh được thiết kế chuyên dụng có thể được đưa vào não của chuột hay không (sự tiếp nhận dopamine đã bị suy yếu theo cách tương tự như bệnh Parkinson) và phục hồi chức năng nhận thức của chúng thông qua kích hoạt ánh sáng .
Mazen Kheirbek, Tiến sĩ, Trợ lý Giáo sư Tâm thần học, Trung tâm Khoa học Thần kinh Tích hợp, Đại học California, San Francisco; và Giô-na, Tiến sĩ, Giáo sư Thần kinh học, Viện Khoa học Thần kinh Weill, Đại học California, San Francisco & #8211; Sự hình thành Myelin mới trong hợp nhất hệ thống và truy xuất ký ức từ xa: Nghiên cứu của Tiến sĩ Kheirbek và Tiến sĩ Chan khám phá lý do tại sao một số ký ức dễ nhớ lại hơn những thứ khác; trọng tâm là sự phát triển khác nhau của vỏ myelin xung quanh sợi trục của một số tế bào thần kinh trong điều kiện bối cảnh.
Thanos Siapas, Tiến sĩ, Giáo sư về tính toán và hệ thống thần kinh, Phòng Kỹ thuật Sinh học và Sinh học, Viện Công nghệ California & #8211; Mạch động lực và hậu quả nhận thức của gây mê toàn thân: Tiến sĩ Siapas tìm cách hiểu sâu hơn về cách thức gây mê nói chung và tác động của nó đến não; Đối với dự án, anh dự định ghi lại hoạt động của não từ những con chuột được gây mê và sử dụng máy học để khám phá các mô hình, cũng như nghiên cứu các tác động lâu dài của gây mê.
Carmen Westerberg, Tiến sĩ, Phó Giáo sư, Khoa Tâm lý học, Đại học bang Texas; và Ken Paller, Bằng tiến sĩ. Giáo sư Tâm lý học và Chủ tịch James Padilla về Nghệ thuật & Khoa học, Khoa Tâm lý học, Đại học Tây Bắc & #8211; Liệu sinh lý học giấc ngủ cao cấp có đóng góp cho chức năng bộ nhớ cao cấp? Ý nghĩa của việc quên lãng đối tác: Tiến sĩ Westerberg và Tiến sĩ Paller đang khám phá vai trò của giấc ngủ trong việc củng cố trí nhớ bằng cách nghiên cứu các cá nhân có trí nhớ tự truyện rất vượt trội. Phân tích làm thế nào giấc ngủ của họ khác với dân số nói chung có thể cho phép nghiên cứu trong tương lai có lợi cho những người đang bị mất trí nhớ.
Với 100 thư mục đích nhận được trong năm nay, các giải thưởng có tính cạnh tranh cao. Một ủy ban của các nhà khoa học nổi tiếng xem xét các chữ cái và mời một số nhà nghiên cứu chọn lọc để gửi đề xuất đầy đủ. Ngoài Tiến sĩ Guo, ủy ban bao gồm Sue Ackerman, Tiến sĩ, Đại học California, San Diego; Susanne Ahmari, MD, Tiến sĩ, Đại học Y khoa Pittsburgh; Robert Edwards, MD, Đại học California, San Francisco; Harry Orr, Tiến sĩ, Đại học Minnesota; Steven E. Petersen, Tiến sĩ, Đại học Washington tại St. Louis; và Matthew Shapiro, Tiến sĩ, Trung tâm Y tế Albany.
Thư dự định cho các giải thưởng năm 2021 là do ngày 2 tháng 3 năm 2020.
Về Quỹ hỗ trợ thần kinh McKnight cho khoa học thần kinh
Quỹ hỗ trợ khoa học thần kinh McKnight là một tổ chức độc lập được tài trợ duy nhất bởi Quỹ McKnight ở thành phố Minneapolis, bang Minnesota và được lãnh đạo bởi một hội đồng gồm các nhà thần kinh học nổi tiếng từ khắp đất nước. Quỹ McKnight đã hỗ trợ nghiên cứu khoa học thần kinh từ năm 1977. Quỹ đã thành lập Quỹ hỗ trợ vào năm 1986 để thực hiện một trong những ý định của người sáng lập William L. McKnight (1887 Ném1978), một trong những nhà lãnh đạo đầu tiên của Công ty 3M.
Quỹ tài trợ thực hiện ba loại giải thưởng mỗi năm. Ngoài Giải thưởng về Rối loạn Nhận thức và Rối loạn Nhận thức, họ còn là Giải thưởng Sáng tạo Công nghệ McKnight trong Giải thưởng Thần kinh học, cung cấp tiền hạt giống để phát triển các phát minh kỹ thuật nhằm thúc đẩy nghiên cứu não bộ; và Giải thưởng học giả McKnight, hỗ trợ các nhà thần kinh học trong giai đoạn đầu của sự nghiệp nghiên cứu của họ.
2020 Giải thưởng về trí nhớ và rối loạn nhận thức McKnight
Ehud Isacoff, Tiến sĩ, Chủ tịch Evan Rauch, Khoa Khoa học Thần kinh, Đại học California, Berkeley; và Dirk Trauner, tiến sĩ Janice Cutler Chủ tịch Hóa học và Phụ tá Giáo sư Khoa học Thần kinh và Sinh lý học, Đại học New York
CúcKích hoạt hình ảnh của các Receptor Dopamine trong các mô hình bệnh Parkinson và #8217;Giáo dục
Dopamine thường được biết đến vì sự liên quan của nó với việc tạo ra cảm giác tích cực hoặc cho vai trò của nó trong nghiện. Nhưng trên thực tế, dopamine đóng một loạt các vai trò, và có năm loại thụ thể dopamine khác nhau được tìm thấy trong các tế bào não, mỗi loại có nhiều tác động hạ lưu phức tạp liên quan đến vận động, học tập, ngủ và hơn thế nữa. Ngoài việc là một rối loạn vận động, bệnh Parkinson còn là một rối loạn nhận thức và gây ra do mất đầu vào dopamine.
Tiến sĩ. Isacoff và Trauner đang khám phá những cách mới để kiểm soát chính xác sự kích hoạt thụ thể dopamine trong não bắt chước sự mất tiếp nhận được tìm thấy ở bệnh nhân Parkinson. Phương pháp của phòng thí nghiệm sử dụng phối tử liên kết quang hợp (PTL) - về cơ bản, một chất bắt chước dopamine được gắn bởi một dây xích vào mỏ neo, do đó sẽ chỉ gắn vào các thụ thể dopamine cụ thể trong các tế bào cụ thể. Các PTL được đưa vào não và các dây quang cung cấp các xung ánh sáng trực tiếp đến các khu vực có PTL, tương tự như thiết lập được sử dụng để cung cấp các xung điện trong kích thích não sâu. Các thí nghiệm sẽ quan sát xem động vật đã bị loại bỏ tín hiệu dopamine có thể lấy lại quyền kiểm soát chuyển động bằng cách sử dụng PTL và ánh sáng - ngay lập tức, chức năng kích hoạt lại chính xác bằng cách bật công tắc, mà không có tác dụng phụ ngoài ý muốn của sửa chữa dược lý.
Nghiên cứu được tiến hành bởi Tiến sĩ. Isacoff và Trauner sẽ hoàn thiện quá trình phát triển và cung cấp các PTL này và có khả năng chứng minh tính hiệu quả của chúng. Điều này có thể dẫn đến một lớp điều trị mới không chỉ cho bệnh Parkinson, mà còn có khả năng gây rối loạn não khác.
Mazen Kheirbek, Tiến sĩ, Trợ lý Giáo sư Tâm thần học, Trung tâm Khoa học Thần kinh Tích hợp, Đại học California, San Francisco; và Jonah Chan, Tiến sĩ, Giáo sư Thần kinh học, Viện Khoa học Thần kinh Weill, Đại học California, San Francisco
CúcSự hình thành Myelin mới trong hợp nhất hệ thống và truy xuất ký ức từ xaGiáo dục
Bộ não thay đổi về mặt vật lý khi nó tiếp nhận và lưu trữ dữ liệu - như thể bạn đã mở một máy tính sau khi lưu dữ liệu và thấy rằng một sợi dây đã phát triển dày hơn hoặc kéo dài đến một mạch gần đó. Quá trình này đáng chú ý xảy ra trong sự hình thành vỏ myelin xung quanh sợi trục (một phần của tế bào thần kinh) đã được chứng minh là có vai trò trong việc tăng hiệu quả giao tiếp trong và giữa các mạch thần kinh, có thể tạo điều kiện cho việc nhớ lại một số ký ức.
Điều không hiểu là liệu những vỏ bọc này hình thành xung quanh sợi trục có liên quan đến một số ký ức nhiều hơn những cái khác hay không. Sử dụng mô hình chuột, Tiến sĩ Kheirbek và Tiến sĩ Chan đang khám phá quá trình này, tìm cách hiểu nếu các sợi trục thần kinh được kích hoạt bởi các trải nghiệm đáng sợ được ưu tiên myel hóa - về cơ bản, làm cho các ký ức đau thương dễ nhớ lại - và cách quá trình này hoạt động và có thể bị thao túng. Nghiên cứu sơ bộ cho thấy điều hòa sợ hãi dẫn đến sự gia tăng các tế bào là tiền thân cho sự hình thành myelin và quá trình này có liên quan đến việc củng cố lâu dài các ký ức sợ hãi.
Một thí nghiệm sẽ gắn thẻ các tế bào nào được kích hoạt trong điều kiện sợ hãi theo ngữ cảnh và quan sát quá trình myel hóa trong các tế bào đó; sau đó, các nhà nghiên cứu sẽ điều khiển hoạt động điện của các mạch riêng biệt để xác định nguyên nhân gây ra sự my hóa bổ sung xảy ra. Các thí nghiệm bổ sung sẽ quan sát xem những con chuột có sự hình thành myelin mới bị ức chế biểu hiện phản ứng sợ hãi giống như những con chuột có sự hình thành myelin bình thường. Một thử nghiệm thứ ba sẽ quan sát toàn bộ quá trình với hình ảnh trực tiếp có độ phân giải cao trong một thời gian dài. Nghiên cứu có thể có tác động đối với các tình trạng như Rối loạn căng thẳng sau chấn thương tâm lý, trong đó các ký ức chấn thương và phản ứng sợ hãi được kích hoạt hoặc rối loạn trí nhớ trong đó việc thu hồi bị xáo trộn.
Thanos Siapas, Tiến sĩ, Giáo sư về tính toán và hệ thống thần kinh, Phòng Kỹ thuật Sinh học và Sinh học, Viện Công nghệ California
CúcMạch động lực và hậu quả nhận thức của gây mê toàn thânGiáo dục
Mặc dù gây mê toàn thân (GA) đã mang lại lợi ích cho y học bằng cách cho phép phẫu thuật là điều không thể đối với bệnh nhân tỉnh táo, nhưng cách chính xác GA ảnh hưởng đến não và tác dụng lâu dài của nó vẫn chưa được hiểu rõ. Tiến sĩ Siapas và nhóm của ông đang tìm cách mở rộng kiến thức cơ bản của chúng ta về các hiệu ứng GA trên não trong một loạt các thí nghiệm, mở ra cơ hội nghiên cứu bổ sung về chức năng và ứng dụng GA một ngày nào đó có thể dẫn đến việc sử dụng cải thiện ở người.
Tiến sĩ Siapas nhằm mục đích sử dụng các bản ghi đa lựa chọn để theo dõi hoạt động của não trong quá trình gây mê và sử dụng các phương pháp học máy để phát hiện và mô tả các mẫu trong dữ liệu thần kinh. Nhóm nghiên cứu sẽ ghi lại hoạt động trong quá trình cảm ứng và xuất hiện từ GA, cũng như trong trạng thái ổn định, để xác định chính xác trạng thái mà bộ não đi qua. Nghiên cứu này có thể đặc biệt hữu ích trong việc hiểu và giúp ngăn ngừa nhận thức về phẫu thuật, tình huống đôi khi bệnh nhân nhận thức được những gì đang xảy ra nhưng không thể di chuyển, có thể dẫn đến chấn thương nghiêm trọng.
Một thử nghiệm cuối cùng sẽ xem xét tác động nhận thức lâu dài của GA. Nhiều người trải qua các tác động nhận thức ngắn hạn sau khi gây mê, nhưng một tỷ lệ nhỏ bị suy giảm nhận thức lâu dài hoặc vĩnh viễn. Nhóm nghiên cứu sẽ thao túng quản trị GA (một lần nữa ở chuột), sau đó kiểm tra các thiếu hụt trong học tập hoặc nhận thức và ghi lại hoạt động của não liên quan đến các thâm hụt này.
Carmen Westerberg, Tiến sĩ, Phó Giáo sư, Khoa Tâm lý học, Đại học bang Texas; và Ken Paller, Tiến sĩ, Giáo sư Tâm lý học và Chủ tịch James Padilla về Nghệ thuật & Khoa học, Khoa Tâm lý học, Đại học Tây Bắc
& #8220; Sinh lý học giấc ngủ cao cấp có đóng góp cho chức năng bộ nhớ vượt trội không? Ý nghĩa của việc chống quên lãng & #8221;
Tiến sĩ. Westerberg và Paller và nhóm của họ hy vọng sẽ hiểu rõ hơn về quá trình quên bằng cách nghiên cứu sinh lý giấc ngủ của những người gần như không bao giờ quên. Những cá nhân này, người có một điều kiện gọi là bộ nhớ tự truyện cực kỳ cao cấp, hay còn gọi là HSAM, có thể dễ dàng ghi nhớ chi tiết từng phút trong cuộc sống của họ với sự rõ ràng như nhau, cho dù điều đó xảy ra vào tuần trước hay 20 năm trước. Khi so sánh, hầu hết mọi người có thể nhớ cùng một lượng chi tiết như những người có HSAM trong một vài tuần, nhưng ngoài ra họ chỉ nhớ lại những khoảnh khắc rất có ý nghĩa chi tiết.
Sinh lý học giấc ngủ được đề xuất là một trong những khác biệt có thể có giữa những người mắc HSAM và những người không có. Giấc ngủ được biết là đóng vai trò quan trọng trong việc củng cố trí nhớ và một nghiên cứu chi tiết về hoạt động của não trong quá trình ngủ của HSAM và các cá nhân kiểm soát sẽ ghi lại, so sánh và phân tích các mô hình dao động chậm (liên kết với củng cố trí nhớ), trục chính giấc ngủ (cũng kết nối với hợp nhất và được ghi nhận ở mức cao trong các cá nhân HSAM) và các cách thức mà chúng cùng xảy ra.
Một nghiên cứu thứ hai có một chiếc mũ trùm đầu dễ sử dụng cho phép các đối tượng đo cả dữ liệu về giấc ngủ và bộ nhớ ở nhà trong khoảng thời gian một tháng, để xác định xem liệu sinh lý giấc ngủ được tăng cường trong nhiều đêm có đóng góp cho trí nhớ vượt trội cho các sự kiện xảy ra trong một tháng không trước. Ngoài ra, bằng cách hướng dẫn kích hoạt lại các ký ức không phải là tự truyện trong tự nhiên với các tín hiệu âm thanh được trình bày trong khi ngủ, nghiên cứu này sẽ giúp tiết lộ liệu sinh lý giấc ngủ được tăng cường ở các cá nhân HSAM có thể tăng cường trí nhớ cho các ký ức không tự truyện hay không. Tiến sĩ. Westerberg và Paller hy vọng rằng bằng cách tìm ra cách bộ nhớ vượt trội hoạt động, chúng ta có thể khám phá ra những mô hình ở những người mắc bệnh chức năng bộ nhớ dưới tối ưu, chẳng hạn như những người mắc bệnh Alzheimer, và có lẽ tìm ra những cách mới để hiểu và điều trị các tình trạng.
