Scoperte recenti
LA JOLLA—Le proteine sostengono la vita come la conosciamo, svolgendo molti importanti ruoli strutturali e funzionali in tutto il corpo. Ma queste grandi molecole hanno gettato una lunga ombra su una sottoclasse più piccola di proteine chiamate microproteine. Le microproteine sono andate perse nel 99% del DNA ignorato come "non codificante", nascoste in vaste e oscure distese di codice genetico inesplorato. Ma nonostante siano piccole e sfuggenti, il loro impatto potrebbe essere altrettanto grande quanto quello delle proteine più grandi.
LA JOLLA—A ogni giro di carte con parole del vocabolario, le definizioni diventano più rapide e facili. Questo processo di apprendimento e memorizzazione di nuove informazioni rafforza importanti connessioni nel cervello. Ricordare più facilmente nuove parole e definizioni con la pratica è la prova che queste connessioni neurali, chiamate sinapsi, possono rafforzarsi o indebolirsi nel tempo, una caratteristica nota come plasticità sinaptica.
LA JOLLA—Il Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico (IPCC) ha dichiarato che rimuovere il carbonio dall'atmosfera è ormai essenziale per combattere il cambiamento climatico e limitare l'aumento della temperatura globale. Per sostenere questi sforzi, gli scienziati del Salk Institute stanno sfruttando la capacità naturale delle piante di estrarre l'anidride carbonica dall'aria ottimizzando il loro apparato radicale per immagazzinare più carbonio per un periodo di tempo più lungo.
LA JOLLA—I ricercatori del Salk Institute, nell'ambito di un'iniziativa mondiale volta a rivoluzionare la comprensione del cervello da parte degli scienziati, hanno analizzato oltre 2 milioni di cellule cerebrali di topi per assemblare l'atlante più completo mai realizzato sul cervello di questi animali. Il loro lavoro, pubblicato il 13 dicembre 2023 in un numero speciale di Natura, non solo descrive in dettaglio le migliaia di tipi di cellule presenti nel cervello, ma anche come queste cellule si collegano e quali geni e programmi regolatori sono attivi in ciascuna cellula.
LA JOLLA—Il Salk Institute ha nominato Adam Bowmann ai Programma Salk Fellows, dove si unirà all'attuale Salk Fellow Talmo PereraBowman, che entrerà a far parte dell'azienda nel marzo 2024, è un fisico applicato che sviluppa nuove tecnologie per la microscopia ottica.
LA JOLLA—I ricercatori del Salk Institute, nell'ambito di una più ampia collaborazione con team di ricerca di tutto il mondo, hanno analizzato più di mezzo milione di cellule cerebrali provenienti da tre cervelli umani per assemblare un atlante di centinaia di tipi di cellule che compongono il cervello umano con un livello di dettaglio senza precedenti.
LA JOLLA—Il movimento offre una finestra su come il cervello opera e controlla il corpo. Dall'osservazione con penna e blocco note alle moderne tecniche basate sull'intelligenza artificiale, il monitoraggio del movimento umano e animale ha fatto molta strada. Gli attuali metodi all'avanguardia utilizzano l'intelligenza artificiale per tracciare automaticamente le parti del corpo mentre si muovono. Tuttavia, l'addestramento di questi modelli richiede ancora molto tempo ed è limitato dalla necessità per i ricercatori di marcare manualmente ogni parte del corpo centinaia o migliaia di volte.
LA JOLLA—Il Salk Institute dà il benvenuto al professore associato Agnieszka Kendrick, un biologo strutturale che studia il modo in cui le cellule riconoscono e trasportano il carico al loro interno.
LA JOLLA—Il Salk Institute e Autobahn Labs, un incubatore per la scoperta di farmaci in fase iniziale, collaboreranno per identificare e promuovere promettenti scoperte scientifiche iniziali attraverso le fasi preliminari della scoperta e dello sviluppo di farmaci. Autobahn Labs investirà fino a 5 milioni di dollari per progetto per le scoperte del Salk Institute che richiedono l'accesso a competenze di sviluppo di farmaci e capacità all'avanguardia.
LA JOLLA—Il midollo spinale funge da messaggero, trasportando segnali tra il cervello e il corpo per regolare ogni aspetto, dalla respirazione al movimento. Sebbene sia noto che il midollo spinale svolga un ruolo essenziale nella trasmissione dei segnali del dolore, la tecnologia ha limitato la comprensione da parte degli scienziati di come questo processo avvenga a livello cellulare. Ora, gli scienziati del Salk hanno creato microscopi indossabili per consentire una visione senza precedenti dei modelli di segnalazione che si verificano all'interno del midollo spinale dei topi.
LA JOLLA—Il modello linguistico di intelligenza artificiale (IA) ChatGPT ha catturato l'attenzione mondiale negli ultimi mesi. Questo chatbot informatico addestrato può generare testo, rispondere a domande, fornire traduzioni e apprendere in base al feedback dell'utente. Modelli linguistici di grandi dimensioni come ChatGPT possono avere numerose applicazioni in ambito scientifico e aziendale, ma quanto questi strumenti comprendono ciò che diciamo loro e come decidono cosa rispondere?
LA JOLLA—I bambini piccoli a volte credono che la luna li segua o che possano toccarla. Sembra essere molto più vicina di quanto sia proporzionale alla sua distanza reale. Nella vita quotidiana, tendiamo a pensare di navigare nello spazio in modo lineare. Ma gli scienziati del Salk hanno scoperto che il tempo trascorso a esplorare un ambiente fa sì che le rappresentazioni neurali crescano in modi sorprendenti.
LA JOLLA—Vasi d'argilla di innumerevoli forme e dimensioni prendono vita, illuminando una ricca storia di significati simbolici e identità. Alcuni visitatori del museo si sporgeranno per osservare meglio, mentre altri converseranno con i loro amici ammirando le ricche tonalità. Gli allestitori si sono a lungo interrogati su come il cervello umano percepisca, percepisca e impari nel ricco ambiente di una galleria museale.
LA JOLLA—Per anni, il cervello è stato considerato un computer biologico che elabora le informazioni attraverso circuiti tradizionali, attraverso i quali i dati passano direttamente da una cellula all'altra. Sebbene questo modello sia ancora valido, un nuovo studio condotto dal Professor Salk Tommaso Albright e scienziato dello staff Sergej Gepshtein dimostra che esiste anche un secondo modo, molto diverso, in cui il cervello analizza le informazioni: attraverso le interazioni delle onde di attività neurale. I risultati, pubblicati in Anticipi Scienza il 22 aprile 2022, aiuterà i ricercatori a comprendere meglio come il cervello elabora le informazioni.
LA JOLLA—I pazienti con tumore del colon-retto sono stati tra i primi a ricevere terapie mirate. Questi farmaci mirano a bloccare le proteine cancerogene che innescano la crescita incontrollata delle cellule, risparmiando i tessuti sani. Tuttavia, alcuni pazienti non sono idonei a questi trattamenti perché presentano mutazioni che favoriscono il cancro e che si ritiene causino resistenza a questi farmaci.
LA JOLLA—Professore Salk Tatyana Sharpee ha vinto il Premio DeLano 2022 per le Bioscienze Computazionali dell'American Society for Biochemistry and Molecular Biology (ASBMB). Il premio viene assegnato a uno scienziato che abbia sviluppato o applicato in modo innovativo una tecnologia informatica in grado di migliorare la ricerca nelle scienze della vita a livello molecolare.
LA JOLLA—Il Professore Assistente del Salk, Graham McVicker, ha ricevuto il premio "National Human Genome Research Institute (NHGRI) Genomic Innovator Award", che supporta gli scienziati all'inizio della loro carriera che conducono ricerche innovative e creative nel campo della genomica. Il premio, che eroga 2.85 milioni di dollari in cinque anni, è un riconoscimento per l'impegno di McVicker nell'utilizzo di approcci computazionali e sperimentali per studiare come la diversità genetica umana porti a malattie metaboliche, cardiovascolari, autoimmuni e di altro tipo.
LA JOLLA—Il deep learning è un potenziale strumento che consente agli scienziati di ottenere maggiori dettagli dalle immagini a bassa risoluzione in microscopia, ma spesso è difficile raccogliere dati di base sufficienti per addestrare i computer nel processo. Ora, un nuovo metodo sviluppato dagli scienziati del Salk Institute potrebbe rendere la tecnologia più accessibile, acquisendo immagini ad alta risoluzione e degradandole artificialmente.
LA JOLLA—Professori Satchin Panda e Tatyana Sharpee sono stati entrambi riconosciuti per il loro contributo e la loro dedizione al progresso della scienza attraverso la ricerca, venendo nominati a cattedre presso il Salk Institute.
LA JOLLA—Fare in modo che i computer "pensino" come gli esseri umani è il Sacro Graal dell'intelligenza artificiale, ma il cervello umano si rivela un'impresa ardua da realizzare. Il cervello umano è un maestro nell'applicare le conoscenze acquisite in precedenza a nuove situazioni e nel perfezionare costantemente quanto appreso. Questa capacità di adattamento è stata difficile da replicare nelle macchine.
LA JOLLA—Professore associato del Salk Institute Edward Stites è stato nominato an Il nuovo innovatore del direttore del NIH per il 2020 come parte del programma dei National Institutes of Health Programma di ricerca ad alto rischio e alto rendimentoIl premio "sostiene la ricerca insolitamente innovativa condotta da ricercatori all'inizio della loro carriera", secondo l'NIH, e prevede 1.5 milioni di dollari per un progetto quinquennale. Per il suo progetto, Stites utilizzerà approcci matematici e biologici per identificare strategie volte a convertire terapie fallimentari in agenti efficaci.
LA JOLLA—Il padre della genetica, Gregor Mendel, trascorse anni osservando e misurando manualmente i tratti delle piante di pisello nel XIX secolo per scoprire le basi dell'ereditarietà genetica. Oggi, i botanici possono tracciare i tratti, o fenotipi, di centinaia o migliaia di piante molto più rapidamente, grazie a sistemi di telecamere automatizzati. Ora, i ricercatori del Salk hanno contribuito ad accelerare ulteriormente la fenotipizzazione delle piante, con algoritmi di apprendimento automatico che insegnano a un sistema informatico ad analizzare le forme tridimensionali dei rami e delle foglie di una pianta. Lo studio, pubblicato su Fisiologia vegetale il 7 ottobre 2019, potrebbe aiutare gli scienziati a quantificare meglio il modo in cui le piante rispondono ai cambiamenti climatici, alle mutazioni genetiche o ad altri fattori.
LA JOLLA-Professore associato di Salk Tatyana Sharpee, membro del Computational Neurobiology Laboratory, è stata eletta Fellow dell'American Physical Society (APS) nel 2018 per il suo straordinario contributo alla fisica. In particolare, le è stato conferito questo riconoscimento per "aver fatto progredire la nostra comprensione di come i neuroni rappresentano i segnali sensoriali e prendono decisioni, introducendo nuovi metodi per l'analisi delle risposte neurali agli stimoli naturali e scoprendo principi organizzativi per i comportamenti a circuito chiuso", secondo l'organizzazione.
LA JOLLA—Le parole "volare come un'aquila" sono notoriamente parte di una canzone, ma potrebbero anche essere parole che lasciano perplessi alcuni scienziati. Soprattutto quando si tratta di uccelli che volano in alto come aquile, falchi e sparvieri, che sembrano raggiungere altezze elevate sorvolando colline, canyon e cime montuose con facilità. Gli scienziati sanno che le correnti ascendenti di aria calda aiutano gli uccelli nel loro volo, ma non sanno come trovino e orientino questi pennacchi termici.
LA JOLLA—Ogni giorno, i siti web che visiti e le app per smartphone che utilizzi elaborano enormi quantità di dati per trovare elementi che si assomigliano: prodotti simili ai tuoi acquisti passati; canzoni simili a brani che ti sono piaciuti; volti simili a persone che hai identificato nelle foto. Tutte queste attività sono note come ricerche di somiglianza e la capacità di eseguire questi enormi giochi di abbinamento in modo efficace e veloce è una sfida continua per gli informatici.
LA JOLLA-Professore associato di Salk Tatyana Sharpee ha ricevuto un finanziamento di circa 950,000 dollari in 4 anni dalla National Science Foundation per studiare come il cervello elabora i suoni complessi. Questo finanziamento fa parte di un progetto multinazionale che coinvolge gruppi in Francia e Israele.
LA JOLLA—Potrebbe sembrare che una pianta di pomodoro e una metropolitana non abbiano molto in comune, ma in realtà sono entrambe reti che cercano di raggiungere compromessi simili tra costi e prestazioni.
LA JOLLA—Piante e cervello sono più simili di quanto si possa pensare: gli scienziati del Salk hanno scoperto che le regole matematiche che governano la crescita delle piante sono simili a quelle che regolano le connessioni tra le cellule cerebrali. Il nuovo lavoro, pubblicato su Current Biology il 6 luglio 2017 e sulla base dei dati ottenuti dalla scansione laser 3D delle piante, suggerisce che potrebbero esistere regole logiche universali che governano la crescita ramificata in molti sistemi biologici.
LA JOLLA—Se pensate che le auto a guida autonoma non siano ancora disponibili, non siete i soli. Ma programmare i computer per riconoscere gli oggetti è tecnicamente molto impegnativo, soprattutto perché gli scienziati non comprendono appieno come lo faccia il nostro cervello.
LA JOLLA—Nonostante i progressi delle neuroscienze, il cervello è ancora una scatola nera: nessuno sa nemmeno quanti tipi diversi di neuroni esistano. Ora, uno scienziato del Salk Institute ha utilizzato un modello matematico per comprendere meglio il funzionamento dei diversi tipi di cellule in divisione tra loro.
LA JOLLA—Sebbene oggigiorno trascorriamo molto tempo online – ascoltando musica e video in streaming, controllando email e social media o leggendo ossessivamente le notizie – pochi di noi conoscono gli algoritmi matematici che gestiscono il modo in cui vengono distribuiti i nostri contenuti. Ma decidere come instradare le informazioni in modo equo ed efficiente attraverso un sistema distribuito senza un'autorità centrale era una priorità per i fondatori di Internet. Ora, una scoperta del Salk Institute dimostra che un algoritmo utilizzato per Internet è all'opera anche nel cervello umano, una scoperta che migliora la nostra comprensione delle reti ingegnerizzate e neurali e potenzialmente persino dei disturbi dell'apprendimento.
LA JOLLA—Se due medici osservano lo stesso paziente affetto da blefarospasmo (contrazioni muscolari incontrollabili intorno all'occhio), spesso giungeranno a due conclusioni diverse sulla gravità dei sintomi del paziente. Questo perché le scale di valutazione del blefarospasmo sono notoriamente soggettive e inaffidabili.
LA JOLLA—I ricercatori e i collaboratori del Salk hanno ottenuto informazioni cruciali sulle dimensioni delle connessioni neurali, stimando la capacità di memoria del cervello ben al di sopra delle stime comuni. Il nuovo lavoro risponde anche a un interrogativo di vecchia data su come il cervello sia così efficiente dal punto di vista energetico e potrebbe aiutare gli ingegneri a costruire computer incredibilmente potenti ma anche a risparmiare energia.
LA JOLLA–La Società per le Neuroscienze (SfN), un'organizzazione di quasi 40,000 scienziati e clinici, assegnerà il Premio Swartz per le neuroscienze teoriche e computazionali a Terrence Sejnowski, professore Salk e capo del Laboratorio di neurobiologia computazionale.
LA JOLLA–Fin dall'inizio del XIX secolo, gli scienziati hanno lavorato per svelare il mistero dell'olfatto, il nostro senso dell'olfatto.
LA JOLLA–Quando si tratta di sviluppare reti efficienti e robuste, spesso è il cervello a sapere cosa è meglio.
I ricercatori del Salk Institute for Biological Studies e della Carnegie Mellon University hanno determinato per la prima volta la velocità con cui il cervello in via di sviluppo elimina le connessioni non necessarie tra i neuroni durante la prima infanzia.
LA JOLLA–Se avessi 10 possibilità di lanciare un dado, preferiresti avere la garanzia di vincere 5 $ per ogni lancio (50 $ in totale) o correre il rischio di vincere 100 $ se ottieni solo un sei?
LA JOLLA—Il Salk Institute è lieto di dare il benvenuto a un nuovo professore ordinario e a tre nuovi professori assistenti, tutti leader eccezionali nei rispettivi campi. Il nuovo corpo docente favorirà scoperte innovative e collaborative nella comprensione della salute e delle malattie umane.
