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McKnight授予$120万用于记忆和认知障碍的研究

2019年12月3日

麦克奈特神经科学捐赠基金已经选择了四个项目来获得2020年记忆和认知障碍奖。该奖项将在三年内总计$120万用于脑疾病生物学研究,每个项目在2020年至2023年期间将获得$300,000。

记忆和认知障碍(MCD)奖项支持正在研究神经和精神疾病的美国科学家的创新研究,特别是那些与记忆和认知有关的疾病。该奖项旨在鼓励基础和临床神经科学之间的合作,将有关大脑和神经系统的实验室发现转化为诊断和治疗,以改善人类健康。

UCLA奖项委员会主席兼神经学与药理学教授David Mingeff医学院的郭明博士说:“我们很高兴今年选拔了一些最好的科学家及其在该国的工作。” 。这些科学家正在解决与全身麻醉和睡眠如何影响记忆以及记忆在基本水平下如何运作有关的问题。在一起,我们旨在了解记忆和脑部疾病的潜在神经生物学,有朝一日,这将转化为治愈困扰世界数百万人的一些最具破坏性的脑部疾病。”

该奖项的灵感来自William L. McKnight的兴趣,他于1953年创立了The McKnight Foundation,并希望支持影响记忆的疾病研究。他的女儿弗吉尼亚麦克奈特冰儿和麦克奈特基金会董事会于1977年为他设立了麦克奈特神经科学计划。

每年最多颁发四个奖项。今年的获奖者是:

伊胡德·伊萨科夫(Ehud Isacoff)加州大学伯克利分校神经科学系主任Evan Rauch博士和 德克·特劳纳博士Janice Cutler,纽约大学化学系主任和神经科学与生理学兼职教授;– 在帕金森氏病和#8217疾病模型中多巴胺受体的光激活: Isacoff博士和Trauner博士正在研究是否可以将专门设计的光敏分子引入小鼠的大脑(其多巴胺的接受受到了类似于帕金森氏病的损害),并通过光激活使其认知功能恢复。

马赞·海尔贝克加州大学旧金山分校,综合神经科学中心,精神病学助理教授,博士;和 陈on加州大学威尔维尔神经科学研究所神经学教授,博士,– 系统整合和远程存储器检索中的新髓磷脂形成: Kheirbek博士和Chan博士的研究探索了为什么某些记忆比其他记忆更容易回忆;重点是在情境调节过程中某些神经元轴突周围髓鞘的不同发育。

萨诺斯(Thanos Siapas)加州理工学院生物与生物工程学系,计算与神经系统教授,博士;– 全身麻醉的回路动力学和认知后果: Siapas博士致力于深入了解全身麻醉的工作原理及其对大脑的影响。在这个项目中,他计划记录麻醉小鼠的大脑活动,并使用机器学习发现模式,以及研究麻醉的长期效果。

卡门·韦斯特伯格德克萨斯州立大学心理学系博士,博士学位;和 肯·帕勒博士西北大学心理学系心理学教授和James Padilla艺术与科学系主任– 卓越的睡眠生理功能有助于卓越的记忆功能吗?抵消遗忘的含义: 韦斯特伯格博士和帕勒博士正在通过研究具有高度自传体记忆的个体来探索睡眠在记忆巩固中的作用。分析他们的睡眠与一般人群的差异可能使将来的研究受益于那些记忆力减退的人。

今年获得了100份意向书,这些奖项具有很高的竞争力。杰出的科学家委员会审查这些信件,并邀请少数研究人员提交完整的建议。除郭博士外,该委员会还包括加利福尼亚大学圣地亚哥分校的苏·阿克曼博士。匹兹堡大学医学院的Susanne Ahmari博士;罗伯特·爱德华兹(Robert Edwards),医学博士,加利福尼亚大学,旧金山;明尼苏达大学哈里·奥尔(Harry Orr)博士;史蒂文·彼得森(Steven E. Petersen),圣路易斯华盛顿大学博士;和奥尔巴尼医学中心的Matthew Shapiro博士。

2021年奖项的意向书将于2020年3月2日到期。

关于McKnight神经科学基金会

McKnight神经科学基金会是一个独立的组织,由明尼苏达州明尼阿波利斯的麦克奈特基金会资助,由来自全国各地的着名神经科学家组成的董事会领导。 McKnight基金会自1977年以来一直支持神经科学研究。该基金会于1986年成立了捐赠基金,以实现创始人William L. McKnight(1887-1978)的意图,该公司是3M公司的早期领导者之一。

捐赠基金每年颁发三种奖项。除了记忆和认知障碍奖之外,它们还是McKnight神经科学技术创新奖,为开发技术发明提供种子资金以促进大脑研究;和麦克奈特奖学金奖,支持神经科学家在他们的研究职业生涯的早期阶段。

2020 McKnight记忆与认知障碍奖

Ehud Isacoff博士,Evan Rauch博士,加州大学伯克利分校神经科学系主任;和Dirk Trauner博士Janice Cutler纽约大学化学系主任和神经科学与生理学兼职教授

帕金森病和#8217疾病模型中的多巴胺受体的光活化

多巴胺通常以产生积极的感觉或在成瘾中的作用而闻名。但是实际上,多巴胺发挥着广泛的作用,并且在脑细胞中发现了五种不同类型的多巴胺受体,每种受体都具有与运动,学习,睡眠等有关的许多复杂的下游效应。除了是运动障碍外,帕金森氏病也是一种认知障碍,是由多巴胺输入减少引起的。

博士艾萨科夫(Isacoff)和特劳纳(Trauner)正在探索精确控制大脑中多巴胺受体激活的新方法,以模仿帕金森病患者的接收力丧失。实验室的方法使用合成的可光转换的拴系配体(PTL)-本质上是通过皮带与锚定物连接的多巴胺模拟物,而锚定物又仅与特定细胞中的特定多巴胺受体结合。将PTL引入大脑,光缆将光脉冲直接传递到PTL所在的区域,类似于在深部脑刺激中传递电脉冲的设置。实验将观察被敲除多巴胺信号的动物是否可以使用目标PTL和光重新获得运动控制,只需轻按一下开关即可立即精确地重新激活功能,而不会产生药理上的意外副作用。

Drs。进行的研究。 Isacoff和Trauner将完善这些PTL的开发和交付过程,并可能展示其有效性。这可能会导致不仅针对帕金森氏症,而且可能还有其他脑部疾病的新型疗法。

Mazen Kheirbek博士,加利福尼亚大学旧金山分校综合神经科学中心精神病学助理教授;和Jonah Chan博士,加利福尼亚大学旧金山分校威尔神经科学研究所神经病学教授

系统整合和远程存储器检索中的新髓磷脂形成

大脑在接收和存储数据时会发生物理变化-就像您在保存数据后打开计算机一样,发现电线也越来越粗或延伸到附近的电路。该过程尤其发生在轴突(神经元的一部分)周围的髓鞘形成中,这已表明在神经回路内和神经回路之间的通信效率提高中起作用,这可能有助于回忆某些记忆。

还不清楚这些鞘是否围绕轴突形成,与某些记忆相关,而不是其他记忆。 Kheirbek博士和Chan博士使用小鼠模型探索这一过程,试图了解由恐惧经历激活的神经元集合的轴突是否优先被髓鞘化-本质上使创伤记忆更容易记忆-以及该过程如何起作用并可以被操纵。初步研究发现,恐惧条件的调节导致髓鞘形成前体细胞的增加,并且该过程与恐惧记忆的长期巩固有关。

一个实验将标记在情境恐惧调节期间激活了哪些细胞,并观察这些细胞的髓鞘形成。然后,研究人员将操纵不同电路的电活动,以确定导致额外的髓鞘形成的原因。其他实验将观察具有新髓磷脂形成被抑制的小鼠是否表现出与具有正常髓磷脂形成的小鼠相同的恐惧反应。第三个实验将通过高分辨率的实时成像观察整个过程。该研究可能对诸如创伤后应激障碍(其中创伤性记忆和恐惧反应被激活)或记忆障碍(其中记忆力受到干扰)等疾病产生影响。

Thanos Siapas博士,加利福尼亚理工学院生物与生物工程学系,计算和神经系统教授

全身麻醉的回路动力学和认知后果

尽管全身麻醉(GA)通过允许在清醒患者中不可能进行的手术而受益匪浅,但人们对GA影响大脑及其长期作用的确切方法知之甚少。 Siapas博士及其团队正在寻求通过一系列实验来扩展我们对GA对大脑的影响的基础知识,从而为进一步研究GA的功能和应用打开大门,这有一天可能会导致其在人体中的使用得到改善。

Siapas博士旨在使用多电极记录来监测麻醉期间的大脑活动,并采用机器学习方法来检测和表征神经数据中的模式。该小组将记录在GA诱导和从GA出现时以及稳态期间的活动,以准确确定大脑所经历的状态。这项研究对于理解和帮助防止互操作性认识可能特别有用,在这种情况下,患者有时会意识到正在发生的事情,但无法移动,可能导致严重的创伤。

最终实验将着眼于GA的长期认知影响。许多人在麻醉后会经历短期的认知影响,但是一小部分人会遭受长期或永久的认知障碍。该小组将操纵GA的施用(再次在小鼠中),然后测试学习或认知方面的缺陷,并记录与这些缺陷相关的大脑活动。

Carmen Westerberg博士,德克萨斯州立大学心理学系副教授;西北大学心理学系心理学教授兼肯·帕勒(Ken Paller)博士和詹姆斯·帕迪拉(James Padilla)

“卓越的睡眠生理功能有助于卓越的记忆功能吗?抵消遗忘的含义”

博士韦斯特伯格和帕勒及其团队希望通过研究几乎永远不会忘记的人们的睡眠生理学来了解遗忘的过程。这些被称为“高度自传体记忆”或HSAM的人可以毫不费力地记住生活中的每一分钟细节,无论是上周还是20年前。相比之下,大多数人可以记住与HSAM一样多的细节达数周之久,但除此之外,他们只能回忆起非常重要的时刻。

睡眠生理学被认为是患有HSAM的人与没有HSAM的人之间的一种可能差异。众所周知,睡眠在记忆整合中起着重要作用,对HSAM和对照个体睡眠期间大脑活动的详细人体研究将记录,比较和分析慢速振荡(与记忆整合有关),睡眠纺锤体(也包括睡眠)的模式。与整合相关联,并在HSAM个人中进行了高水平的记录)及其共同发生的方式。

第二项研究采用了易于使用的头带,可让受试者在一个月的时间内测量在家中的睡眠和记忆数据,以确定在多个夜晚中增强的睡眠生理状况是否有助于为一个月内发生的事件提供更好的记忆优先。此外,通过用睡眠期间出现的声音提示指导非自传性记忆的激活,这项研究将有助于揭示增强HSAM个体睡眠生理的记忆是否也可以增强非自传性记忆。博士韦斯特伯格和帕勒希望,通过发现卓越的记忆功能如何,我们可能能够发现患有亚最佳记忆功能的患者(例如患有阿尔茨海默氏病的患者)的模式,并可能找到了解和治疗疾病的新方法。

话题: McKnight神经科学捐赠基金, 记忆与认知障碍奖

2019年12月

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