Professor
Labor für Molekulare Neurobiologie
Vorsitzender der Jesse und Caryl Philips Foundation
Jedes Verhalten eines Menschen – vom Sprechen eines Satzes bis zum Schlagen einer Fliege – wird vom Gehirn diktiert, das blitzschnell daran arbeitet, die Welt zu analysieren und auf Anblicke, Gerüche und Geräusche zu reagieren. Wie schafft das Gehirn das? Wie werden all diese Informationen kombiniert? Forscher wollen wissen, wie ein gesundes Gehirn funktioniert, um besser zu verstehen, was im Gehirn von Menschen mit Krankheiten, von Autismus bis hin zu Depressionen, anders ist. Aber es ist eine entmutigende Frage: Das menschliche Gehirn enthält mehr als 86 Milliarden Neuronen und Studien an Patienten konnten keine offensichtlichen Veränderungen an diesen Zellen nachweisen, die zu Krankheiten führen könnten.
Sreekanth Chalasani verwendet drei Modelle, die vom einfachen Wurm bis hin zu den komplexeren Fischen und Mäusen reichen, um Fragen der Neurowissenschaften zu beantworten.
Der Wurm (Caenorhabditis elegans) hat nur 302 Neuronen und einige tausend Verbindungen zwischen diesen Zellen. Jedes Neuron wird kartiert und benannt, was es einfacher macht, die Auswirkungen von Umwelt- oder Genveränderungen auf die Auflösung einzelner Zellen zu untersuchen. Aber trotz seiner Einfachheit ist das C. elegans Das Nervensystem hat Gemeinsamkeiten mit dem menschlichen Gehirn: Wenn man einem Wurm beispielsweise eine Dosis des Antidepressivums Zoloft gibt, wird er weniger ängstlich vor Fressfeinden wie dem Wurm P. pacificus; und wenn man ein Gen mutiert, das mit Autismus beim Menschen in Verbindung steht, zeigt der Wurm weniger Interesse an anderen Würmern. Neben anderen Studien erforscht Chalasanis Labor auch, was diese winzigen Kreaturen uns über menschliche Aggressionen und Ängste sagen können – Gefühle und Verhaltensweisen, die oft für unser Überleben notwendig sind, aber auch Ursachen für großes Leid sind. Das einfache Nervensystem des Wurms macht ihn für die Untersuchung menschlicher Krankheiten – und das Testen von Medikamenten – in einem gut verstandenen Modell nützlich.
Der Fisch (Danio rerio) ist ein ideales Modell für die Neurowissenschaften, da seine Larven transparent sind und eine Reihe robuster Verhaltensweisen zeigen. Durch die Kombination von Genetik mit bildgebenden und biotechnologischen Methoden untersucht das Chalasani-Labor, wie ein ganzes Gehirn Sauerstoffinformationen verarbeitet. Dies ist besonders relevant, da Störungen in diesem Prozess zu verheerenden menschlichen Erkrankungen wie dem plötzlichen Kindstod (SIDS) führen können.
Das Chalasani-Labor hat kürzlich eine neue Methode zur nichtinvasiven Manipulation von Neuronen mithilfe von Ultraschall entwickelt, eine Technik, die sie Sonogenetik nennen. Sie demonstrierten diese Technologie an Würmern und weiten sie derzeit auf Mäuse aus.
Chalasani verwendete salzschnüffelnde Spulwürmer, um zu erklären, wie das Nervensystem sensorische Informationen verarbeitet, und entdeckte, dass Insulin eine Rolle bei der Vermittlung der Wahrnehmung und des Verhaltens der Würmer spielt.
Er entdeckte auch, dass mehr als eine Art von Neuronen an der Verarbeitung sensorischer Signale beteiligt ist, von denen Forscher bisher angenommen hatten, dass sie nur von einzelnen Neuronen wahrgenommen werden.
Kürzlich entwickelte er eine neue Methode zur nicht-invasiven Manipulation von Neuronen und anderen Zellen mithilfe von Ultraschall, eine Technik, die er Sonogenetik nennt (sonogenetics.salk.edu).
BS, Genetik, Zoologie und Chemie, Osmania University, Indien
ADV DIP, Informatik, National Institute of Information Technology
PhD, Biologie, University of Pennsylvania
Postdoktorand, Rockefeller University (Labor von UCSF verlegt)
