سريكانث تشالاساني ، دكتوراه

المشكلة

كل سلوك يقوم به الشخص - من نطق جملة إلى ضرب ذبابة - تمليه الدماغ ، والعمل بسرعة البرق لتحليل العالم والاستجابة للمشاهد والروائح والأصوات. كيف ينجز الدماغ هذا؟ كيف تجمع كل هذه المعلومات؟ يريد الباحثون معرفة كيفية عمل الدماغ السليم ، حتى يتمكنوا من فهم أفضل لما هو مختلف في أدمغة الأشخاص المصابين بالأمراض ، من التوحد إلى الاكتئاب. لكنه سؤال شاق: يحتوي دماغ الإنسان على أكثر من 86 مليار خلية عصبية ، وقد فشلت دراسات المرضى في إحداث تغييرات واضحة في هذه الخلايا يمكن أن تؤدي إلى المرض.

التقرب

يستخدم Sreekanth Chalasani ثلاثة نماذج تضم دودة بسيطة للأسماك والفئران الأكثر تعقيدًا للإجابة على أسئلة حول علم الأعصاب.

الدودة (أنواع معينة انيقة) يحتوي على 302 خلية عصبية فقط وبضعة آلاف من الوصلات بين هذه الخلايا. يتم تعيين كل خلية عصبية وتسميتها ، مما يسهل دراسة تأثير البيئة أو التغيرات الجينية عند دقة الخلايا الفردية. ولكن على الرغم من بساطته ، فإن C. ايليجانس للجهاز العصبي قواسم مشتركة مع الدماغ البشري: إذا أعطيت دودة جرعة من مضاد الاكتئاب زولوفت ، على سبيل المثال ، فإنها تصبح أقل خوفًا من الحيوانات المفترسة مثل الدودة P. باسيفيكوس؛ وإذا قمت بتحوير جين مرتبط بالتوحد لدى البشر ، فإن الدودة تبدي اهتمامًا أقل بالديدان الأخرى. من بين الدراسات الأخرى ، يستكشف مختبر Chalasani أيضًا ما يمكن أن تخبرنا به هذه المخلوقات الصغيرة عن الاعتداءات والمخاوف البشرية - المشاعر والسلوكيات غالبًا ما تكون ضرورية لبقائنا ، ولكنها أيضًا مصادر معاناة كبيرة. إن الجهاز العصبي البسيط للدودة يجعلها مفيدة في دراسة الأمراض التي تصيب الإنسان - واختبار الأدوية - في نموذج مفهومة جيدًا.

السمكة (دانيو ريريو) نموذجًا مثاليًا لعلم الأعصاب لأن يرقاته شفافة وتظهر عددًا من السلوكيات القوية. من خلال الجمع بين علم الوراثة وطرق التصوير والهندسة الحيوية ، يدرس مختبر Chalasani كيفية معالجة الدماغ بأكمله لمعلومات الأكسجين. هذا مهم بشكل خاص لأن الاختلال الوظيفي في هذه العملية يمكن أن يؤدي إلى ظروف بشرية مدمرة بما في ذلك متلازمة موت الرضع المفاجئ (SIDS).

طور مختبر شالاساني مؤخرًا طريقة جديدة للتعامل مع الخلايا العصبية باستخدام الموجات فوق الصوتية ، وهي تقنية أطلقوا عليها اسم علم الوراثة الصوتية. لقد أظهروا هذه التقنية في الديدان ، ويقومون حاليًا بتوسيعها لتشمل الفئران.