Dr. Martyn Goulding

Profesor

Laboratorio de Neurobiología Molecular

Presidente Frederick W. y Joanna J. Mitchell

Instituto Salk de Estudios Biológicos - Martyn Goulding, PhD

La investigación actual


El problema

El movimiento es una característica central de todo el comportamiento animal, desde comportamientos simples como la locomoción y la alimentación hasta tareas más complejas como hablar y tocar un instrumento musical. El centro de control del movimiento es la médula espinal, que alberga las neuronas que transmiten la información sensorial del cuerpo al cerebro. Estas neuronas juegan un papel clave en el movimiento voluntario y el equilibrio, y en los comportamientos motores protectores, como retirar la mano de un objeto caliente o rascarse la piel para eliminar parásitos dañinos. Un conocimiento profundo de cómo se conectan y funcionan las neuronas de la médula espinal es clave para comprender cómo las lesiones de la médula espinal o enfermedades como la ELA y el Parkinson interrumpen la capacidad de moverse y mantener el equilibrio. También es necesario para diseñar terapias que restablezcan la capacidad de caminar después de una lesión y guiará el desarrollo de mejores terapias para la picazón y el dolor crónicos, que actualmente dependen en gran medida de los tratamientos basados ​​en opiáceos, con los consiguientes problemas de adicción.

El enfoque

El laboratorio de Goulding ha establecido un completo conjunto de herramientas genéticas y un conjunto de sofisticadas pruebas de comportamiento que les permite diseccionar funcionalmente los circuitos de la médula espinal que procesan la información sensorial y generan movimientos corporales coordinados. En los últimos 15 años, Goulding ha identificado y caracterizado muchos de los tipos de células interneuronales centrales que se requieren para la locomoción y ha profundizado en la genética y el desarrollo de estas neuronas. Descubrió que las neuronas llamadas neuronas V0 median la alternancia de pasos al caminar, mientras que dos clases de neuronas inhibidoras (V1 y V2b) controlan los patrones alternos de actividad de los músculos flexores y extensores que subyacen a todos los movimientos de las extremidades y los dedos. El conocimiento de qué neuronas se necesitan para caminar y mantener el equilibrio puede ayudar a los científicos a desarrollar enfoques para restaurar la marcha en personas con lesiones de la médula espinal, así como para prevenir caídas en ancianos y personas con Parkinson. Goulding también ha aprovechado su experiencia en circuitos neurales espinales para definir las vías que transmiten y controlan la picazón y el dolor, proporcionando una mejor comprensión de los cambios celulares que subyacen en el dolor y la picazón crónicos.


Las innovaciones y descubrimientos

El laboratorio de Goulding identificó un mecanismo neural importante en la médula espinal que parece capaz de enviar señales de dolor erróneas al cerebro. Al trazar los circuitos espinales que procesan y transmiten señales de dolor en ratones, el estudio sienta las bases para identificar formas de tratar los trastornos de dolor que no tienen una causa física clara.

El equipo de Goulding mapeó el circuito neural de la médula espinal que procesa el sentido del tacto ligero. Una mejor comprensión de estos circuitos debería eventualmente ayudar en el desarrollo de terapias para lesiones de la médula espinal y enfermedades que afectan las habilidades motoras y el equilibrio, así como los medios para prevenir caídas en los ancianos.

El laboratorio de Goulding ha delineado el papel que juegan múltiples tipos de células interneuronales en el control de la locomoción.

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Educación

MS (con honores) Biología Celular, Universidad de Auckland, Nz
PhD, Biología Celular y Molecular, Universidad de Auckland, Nz
Becario postdoctoral, Instituto Max Planck de Química Biofísica, Alemania


Premios y honores

  • Premio Cerebro, 2022
  • Premio al investigador destacado NINDS R35, 2019
  • Premio al investigador de neurociencia Javits, 2006
  • Becario Pew, 1994-1998
  • Premio de Investigación Basil O'Connor, 1993-1995