Neurovedec z Mount Sinai objasňuje, ako mozog uchováva spomienky počas celého života

Denise Cai, PhD., odborný asistent neurovedy na Icahnovej lekárskej fakulte na vrchu Sinaj, vždy sa zaujímal o dynamickú povahu pamäte. Začala sa však presne pýtať, ako mozog dokáže uložiť a vybaviť si toľko spomienok počas celého života, keď hrala so svojim malým synom kartovú hru „Memory Match“. Aj keď ste znova a znova bití, začala premýšľať, či dokáže oveľa lepšie rozlišovať karty a pamätať si ich umiestnenie, pretože jeho mladší mozog mal jednoducho viac dostupných „nehnuteľností“ na vytváranie nových spomienok.

Teraz, vďaka veľkému grantu Národných inštitútov zdravia, bude mať príležitosť preskúmať túto otázku vo svojom laboratóriu. V utorok, 1. október 2019, Národný inštitút zdravia oznámil, že Dr. Cai je víťazom ceny New Innovator Award 2019. Grant poskytuje 2,5 milióna dolárov v priebehu nasledujúcich piatich rokov na podporu vyšetrovania spôsobov, akými mozog optimalizuje svoju kapacitu a efektivitu pri ukladaní pamäte.

Cena New Innovator je súčasťou vysoko rizikového NIH, Výskumný program s vysokou odmenou, ktorý bol vytvorený s cieľom zrýchliť tempo biomedicíny, behaviorálny, a objavy sociálnych vied podporou výnimočne kreatívnych vedcov nápadmi s veľkým vplyvom, ktoré môžu byť príliš riskantné alebo v štádiu príliš skoro na to, aby sa im darilo v tradičnom procese partnerského hodnotenia. Cena konkrétne podporuje vyšetrovateľov v ranej kariére, ktorí majú do 10 rokov konečný titul alebo klinický pobyt a zatiaľ nedostali grant na výskumný projekt alebo ekvivalentný grant NIH.

Aj keď sa doktor Cai vždy zaujímal o pamäť, zvedavosť na to, ako mozog jej syna bije jej mozog, vyvolala novú líniu vedeckého skúmania. Ak chcete uspieť v zodpovedajúcej kartovej hre, hráč si musí pamätať každú odlišnú kartu, ako aj jeho poloha, a rozdiely sú jemné (napríklad:Nemo klaun vyzerajúci vpravo; Nemo klaun pozerajúci sa vľavo).

Keď ma môj syn Caiden stále bil, Začal som premýšľať, či spôsob, akým jeho mozog kóduje pamäť každej novej karty, je odlišný od stratégie, na ktorú sa spoliehal môj starší mozog. Predpokladal som, že mladší mozog môže zažiť menej „rušenia“ zo života starých spomienok a že možno klasické chápanie toho, ako sú spomienky zakódované v mozgu-; myslené ako jedna nezávisle na druhej-; môže iba povedať polovica príbehu. Ďalej som predpokladal, že možno ako sa zvyšuje dopyt a máme viac skúseností, ktoré si musíme zapamätať, populácie neurónov, ktoré kódujú tieto spomienky, sú stále viac prepojené.

Denise Cai, PhD., Odborný asistent neurovedy na Icahnovej lekárskej fakulte na vrchu Sinaj

Prostredníctvom podpory financovania New Innovator Award, Doktor Cai použije na testovanie týchto myšlienok kombináciu inovatívnych prístupov. Aby sa zaznamenala nervová aktivita v mozgu mladších aj starších myší, keď sa učia nové priestorové polohy, použije román, miniatúrny mikroskop bez drôtov, nazýva sa systém miniskopov, ktorý bol vyvinutý spoločne s kolegami z Kalifornskej univerzity, Los Angeles (UCLA) a Icahnova lekárska fakulta na hore Sinai. Pomocou tejto novej technológie, študijné myši budú nosiť malé, na hlavu, mikroskopy bez drôtov, pretože vstupujú do rôznych prostredí, umožňuje výskumníkom zaznamenať a analyzovať tisíce neurónov v priebehu času.

„Na sledovanie a manipuláciu s týmito populáciami neurónov použijeme rôzne techniky, aby sme zistili, ako nervová aktivita v mozgu kontroluje správanie zvierat, "vysvetľuje doktor Cai." Nakoniec, dúfame, že sa naučíme, ako mozog optimalizuje svoju schopnosť uchovávať informácie počas celého života. Som nesmierne vďačný, že som získal Cenu nového inovátora, čo umožní nášmu laboratóriu preskúmať niektoré základné, napriek tomu veľmi zložité, biologické otázky v oblasti pamäte a poznávania. “

"Každý rok, Teším sa na kreatívne prístupy, ktoré títo vedci uplatnia pri riešení ťažkých problémov v biomedicínskom a behaviorálnom výskume, “povedal riaditeľ NIH Francis S. Collins, M.D., Ph.D. „Som presvedčený, že kohorta ocenených za rok 2019 má potenciál pokročiť v našej misii zlepšovania zdravia prostredníctvom ich prelomových štúdií.“

Doktor Cai, ktorí prišli na horu Sinaj z UCLA pred dvoma rokmi, nedávno tiež získal Cenu One Mind Rising Star Award za rok 2019, ktorý identifikuje a je kľúčový pre finančné prostriedky, inovatívny výskum príčin a liečení mozgových porúch podporou najsľubnejších začínajúcich lídrov v oblasti neuropsychiatrie. Tých 250 dolárov, Cena 000 bude podporovať výskum jej laboratória o spôsoboch, akými môžu byť traumatické spomienky v mozgu prepojené s „neutrálnymi“ spomienkami na poruchy, ako je posttraumatická stresová porucha.

• Strava s nízkym obsahom fermentovaných uhľohydrátov zlepšuje kvalitu života súvisiacu so zdravím u pacientov s IBD
• Starší dospelí nie sú pripravení plne využiť virtuálne zdravotné návštevy,