Profesor
Laboratorio de Neurobiología de Sistemas
Cátedra Vincent J. Coates en Neurobiología Molecular
Los miles de millones de células que componen el cerebro son un grupo diverso: algunas neuronas son responsables de la toma de decisiones y otras de la memoria, mientras que algunas procesan la información del ojo y otras interpretan los olores. Para entender cómo el cerebro organiza todas estas tareas e información, y qué causa enfermedades como la esquizofrenia y el autismo, los científicos necesitan mapear las conexiones entre las neuronas. Pero no es fácil, ya que el cerebro se parece más a un plato de espagueti enredado que a una matriz ordenada de calles de la ciudad. Y las técnicas para observar el cerebro en su mayoría solo han permitido a los investigadores obtener una visión general de la estructura en lugar de acercarse a las células individuales.
El laboratorio de Edward Callaway fue pionero en una nueva forma de mapear las conexiones entre neuronas individuales y tipos de células específicas en el cerebro. El enfoque permite que un virus modificado salte de una célula cerebral solo a las células directamente conectadas a la primera célula. Entonces, el virus queda varado. Al detectar dónde termina el virus, el equipo de Callaway puede descubrir todas las conexiones desde las celdas iniciales. Y al identificar las conexiones de los diversos tipos de células en el cerebro y agregar eso a la información sobre las propiedades funcionales de las células, pueden hacer y probar teorías sobre cómo funcionan los circuitos.
Los métodos desarrollados en el laboratorio de Callaway son utilizados por laboratorios de todo el mundo para mapear conexiones relacionadas con numerosas funciones del sistema nervioso y enfermedades como la esquizofrenia, el autismo y las enfermedades de Parkinson y Huntington. El trabajo en el laboratorio de Callaway se centra principalmente en los circuitos de la corteza cerebral y cómo procesan la información visual. Debido a que la corteza visual usa los mismos tipos de células y circuitos básicos que se usan en otras partes de la corteza, este trabajo también podría ayudarnos a comprender cómo el cerebro habilita otras habilidades, como la toma de decisiones, la audición y el movimiento.
El laboratorio de Callaway desarrolló una herramienta que usa un virus de la rabia modificado para rastrear conexiones individuales entre neuronas, una técnica que ahora se usa en todo el mundo.
El laboratorio utilizó sus novedosos métodos de rastreo de circuitos para obtener un mapa detallado de las conexiones con tipos de células específicos en los ganglios basales, un área del cerebro vinculada tanto al movimiento como a la toma de decisiones e implicada en las enfermedades de Parkinson y Huntington. Estos estudios brindan información sobre cómo los diferentes tipos de células en la estructura de los ganglios basales contribuyen al control motor y la toma de decisiones.
Callaway trazó un mapa de las conexiones entre las células de la retina del ojo y el cerebro y descubrió que existe una autopista única de conexiones que tiene el único propósito de permitir que el ojo y el cerebro trabajen juntos para sentir de arriba a abajo o de lado a lado. movimienot.
BS, Biología, Universidad de Stanford
Doctorado, Instituto de Tecnología de California
Becario postdoctoral, Universidad Rockefeller
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