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Centro de Biofotónica Avanzada de Waitt

Conozca a los científicos

Instituto Salk de Estudios Biológicos - Centro de Biofotónica Avanzada de Waitt - Conozca a los científicos

Conozca a los científicos

 
Axel Nimmerjahn

Dr. Axel Nimmerjahn

Profesor y director
Centro de Biofotónica Avanzada de Waitt
Silla Françoise Gilot

Innovaciones y descubrimientos:

  • Utilizando enfoques genéticos y de imágenes, el laboratorio de Nimmerjahn ha descubierto cómo la microglía, las células inmunitarias innatas residentes del sistema nervioso central (SNC), reconocen y responden a las alteraciones en la función cerebral, y cómo se puede aprovechar este conocimiento para controlar las afecciones inflamatorias.
  • El laboratorio de Nimmerjahn ha encabezado el desarrollo de nuevas técnicas de microscopía para medir cómo las células de la médula espinal codifican la información sensorial. El equipo demostró que los astrocitos, un importante tipo de célula reguladora en el SNC, muestran actividad coordinada en respuesta a estímulos cutáneos nocivos pero no inocuos. Los hallazgos apuntan a funciones nuevas e imprevistas de estas células en los trastornos del dolor.
  • Nimmerjahn y sus colegas utilizaron enfoques de microscopía de vanguardia para visualizar la ruptura de la barrera hematoencefálica (BBB, por sus siglas en inglés) después de un accidente cerebrovascular. Descubrieron que el deterioro gradual de diferentes mecanismos celulares explica los déficits de BBB en el accidente cerebrovascular, lo que apunta a nuevas formas de tratar la enfermedad.
eduardo callaway

eduardo callaway

Profesor
Laboratorio de Neurobiología de Sistemas
Cátedra Vincent J. Coates en Neurobiología Molecular

Innovaciones y descubrimientos:

  • 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.
adam arquero

adam arquero

becario salk

Innovaciones y descubrimientos:

  • Bowman desarrolló nuevas tecnologías para la captura rápida de imágenes de campo amplio, que permiten que un sensor de cámara estándar, como el de un teléfono celular, capture información en nanosegundos, uniendo seis órdenes de magnitud en la escala temporal.
  • Bowman implementó esta tecnología para permitir la microscopía electroóptica de vida útil de la fluorescencia (EO-FLIM), que ha permitido realizar mediciones de campo amplio de la vida útil de la fluorescencia con sensibilidad de una sola molécula.
  • Bowman demostró que EO-FLIM se puede utilizar para registrar potenciales de acción y potencial de membrana neuronal en células y tejidos vivos a velocidades de cuadros en kilohercios utilizando un indicador de voltaje codificado genéticamente.
samuel pff

samuel pff

Profesor
Laboratorio de Expresión Génica
Silla Benjamin H. Lewis

Innovaciones y descubrimientos:

  • El laboratorio de Pfaff descubrió neuronas dentro de la médula espinal que forman un nodo regulador crítico para controlar la actividad motora y desarrolló líneas de ratón que permiten visualizar la actividad de las neuronas espinales al caminar.
  • El laboratorio creó un in vitro modelo de atrofia muscular espinal para definir las bases fundamentales de las vías genéticas que fallan en esta enfermedad. El grupo también trabajó con un equipo de científicos de San Diego para desarrollar una terapia de ELA para humanos.
  • El laboratorio de Pfaff utilizó la secuenciación del genoma para identificar las vías moleculares implicadas en la regulación génica y el desarrollo de la médula espinal. Usando este conocimiento, crearon con éxito un circuito motor espinal funcional a partir de células madre embrionarias.
Calibrador oxidado

Calibrador oxidado

Profesor
Laboratorio de Genética
Cátedra Vi y John Adler de Investigación sobre Enfermedades Neurodegenerativas Relacionadas con la Edad

Innovaciones y descubrimientos:

  • El laboratorio Gage modela enfermedades en el laboratorio utilizando tecnologías de células madre. Demostraron que las neuronas generadas a partir de las células de la piel de las personas con esquizofrenia son disfuncionales en las primeras etapas de desarrollo, lo que proporciona una pista sobre las formas de detectar y potencialmente tratar la enfermedad de manera temprana.
  • Al secuenciar los genomas de células individuales, Gage y sus colaboradores demostraron que las estructuras genómicas de las neuronas individuales difieren entre sí incluso más de lo esperado. Esto puede ayudar a explicar las diferencias entre individuos estrechamente relacionados.
  • Gage y sus colegas descubrieron que el cerebro humano puede generar nuevas neuronas a lo largo de la vida. También descubrió que el ejercicio y el enriquecimiento cognitivo pueden aumentar la capacidad del cerebro para generar más neuronas.
Eiman Azim

Eiman Azim

Profesor adjunto
Laboratorio de Neurobiología Molecular
Cátedra de Desarrollo William Scandling

Innovaciones y descubrimientos:

  • Azim identificó circuitos dedicados a controlar características específicas del movimiento, lo que respalda la idea de que existe una organización modular del sistema motor, lo que significa que ciertos circuitos controlan el alcance, otros el agarre, etc. Su trabajo ayuda a demostrar que esta organización es común a todas las especies de mamíferos.
  • Azim investigó las neuronas inhibidoras de la médula espinal que controlan la fuerza de la retroalimentación sensorial entrante y demostró que este circuito es esencial para mantener la estabilidad de la extremidad durante el movimiento.
  • Azim mapeó un circuito espinal que transmite copias de comandos motores dentro del sistema nervioso, lo que ayuda al cerebro a estar al tanto de su actividad continua. Su investigación demostró que estas señales de copia interna se canalizan a través del cerebelo y pueden utilizarse para actualizar movimientos con gran rapidez, lo que contribuye a la velocidad y precisión de las conductas hábiles.
Martin Goulding

Martin Goulding

Profesor
Laboratorio de Neurobiología Molecular
Presidente Frederick W. y Joanna J. Mitchell

Innovaciones y descubrimientos:

  • 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.
  • Goulding 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 la picazón y el dolor crónico.
  • El laboratorio de Goulding ha delineado el papel que juegan múltiples tipos de células neuronales en el control de la locomoción. Una mejor comprensión de estos circuitos debería eventualmente ayudar en el desarrollo de terapias para enfermedades que afectan las habilidades motoras y el equilibrio.
talmo pereira

talmo pereira

becario salk

Innovaciones y descubrimientos:

  • El trabajo pionero de Pereira demostró cómo se podría utilizar el aprendizaje profundo para lograr una captura de movimiento sin marcadores en animales que permita una cuantificación detallada del comportamiento.
  • Pereira y su equipo han desarrollado SLEAP, una herramienta de software de código abierto que hace que la tecnología de captura de movimiento basada en IA sea accesible para usuarios no técnicos. Miles de investigadores de todo el mundo utilizan ahora SLEAP para estudiar todo, desde orgánulos subcelulares hasta tiburones ballena.
  • Pereira y su equipo han demostrado cómo se pueden utilizar redes neuronales artificiales para simular cómo los cerebros reales procesan la información.
Tatiana Sharpee

Tatiana Sharpee

Profesor
Laboratorio de Neurobiología Computacional
Silla Edwin K. Hunter

Innovaciones y descubrimientos:

  • Tatyana Sharpee utiliza métodos avanzados de las matemáticas, la estadística y la física para trazar los principios mediante los cuales las neuronas del cerebro y la médula espinal intercambian energía e información.
  • Sharpee desarrolló un esquema conciso sobre cómo las neuronas visuales pueden combinar la selectividad con las formas y texturas de los objetos visuales.
  • Sharpee y sus colaboradores han generado una teoría que explica cuándo resulta ventajoso para un organismo utilizar nuevos tipos de neuronas. Esta teoría podría ayudar a catalogar y determinar la cantidad de tipos neuronales separados en el cerebro. Las extensiones de esta teoría hacen posible calcular cuánta información transmiten conjuntamente un gran número de neuronas sobre los estímulos entrantes. Anteriormente, esto solo era posible con unas pocas neuronas, y ahora el método puede mantener la capacidad de los métodos experimentales que registran miles de neuronas simultáneamente.
terrence sejnowski

terrence sejnowski

Profesor y Jefe de Laboratorio
Laboratorio de Neurobiología Computacional
Silla Francis Crick

Innovaciones y descubrimientos:

  • El laboratorio de Sejnowski está utilizando técnicas de modelado por computadora para tratar de encapsular lo que sabemos sobre el cerebro, así como para probar hipótesis sobre cómo las células cerebrales procesan, clasifican y almacenan información.
  • Desarrollaron un nuevo modelo sobre cómo se consolidan los recuerdos, o se almacenan en el cerebro, durante el sueño. Los investigadores plantearon la hipótesis de que algunos recuerdos se fortalecen durante el sueño, mientras que otros recuerdos, considerados menos importantes, se pierden. Revelar más sobre cómo el cerebro almacena recuerdos podría ayudar a los investigadores a comprender cómo se ve afectada la memoria en trastornos como la enfermedad de Alzheimer.
  • Sejnowski se basó en un modelo informático de cómo las neuronas transmiten impulsos eléctricos y encontró un vínculo inesperado entre un canal celular y una corriente de potasio: la relación de densidades entre los dos determina si las neuronas pueden activarse correctamente, proporcionando nuevos conocimientos para los síntomas de la esclerosis múltiple.