교수
시스템신경생물학 연구실
Vincent J. Coates 분자신경생물학 석좌교수
뇌를 구성하는 수십억 개의 세포는 다양합니다. 일부 뉴런은 의사 결정을 담당하고 다른 뉴런은 기억을 담당하며 일부는 눈의 정보를 처리하고 다른 일부는 냄새를 해석합니다. 뇌가 이러한 모든 작업과 정보를 구성하는 방법과 정신 분열증 및 자폐증과 같은 질병의 원인을 이해하기 위해 과학자들은 뉴런 간의 연결을 매핑해야 합니다. 그러나 뇌는 도시 거리의 깔끔한 매트릭스보다 얽힌 스파게티 그릇과 같기 때문에 쉽지 않습니다. 그리고 뇌를 관찰하는 기술은 대부분 연구원들이 개별 세포를 확대하기보다는 구조에 대한 큰 그림을 볼 수 있게 해주었습니다.
Edward Callaway의 연구실은 단일 뉴런과 뇌의 특정 세포 유형 간의 연결을 매핑하는 새로운 방법을 개척했습니다. 이 접근법은 변형된 바이러스가 하나의 뇌 세포에서 첫 번째 세포에 직접 연결된 세포로만 도약할 수 있도록 합니다. 그런 다음 바이러스가 좌초됩니다. 바이러스가 어디에서 끝나는지 탐지함으로써 Callaway의 팀은 시작 셀의 모든 연결을 파악할 수 있습니다. 그리고 뇌에 있는 다양한 세포 유형의 연결을 식별하고 세포의 기능적 특성에 대한 정보에 추가함으로써 회로가 작동하는 방식에 대한 이론을 만들고 테스트할 수 있습니다.
Callaway의 연구실에서 개발된 방법은 정신분열증, 자폐증, 파킨슨병 및 헌팅턴병과 같은 수많은 신경계 기능 및 질병과 관련된 연결을 매핑하기 위해 전 세계 연구실에서 사용됩니다. Callaway 연구실에서의 작업은 주로 대뇌 피질의 회로와 이들이 시각 정보를 처리하는 방법에 중점을 둡니다. 시각 피질은 피질의 다른 곳에서 사용되는 것과 동일한 기본 세포 유형과 회로를 사용하기 때문에 이 연구는 뇌가 어떻게 의사 결정, 청각 및 움직임과 같은 다른 능력을 가능하게 하는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Callaway의 연구실은 변형된 광견병 바이러스를 사용하여 현재 전 세계적으로 사용되는 기술인 뉴런 간의 단일 연결을 추적하는 도구를 개발했습니다.
연구실은 새로운 회로 추적 방법을 사용하여 운동과 의사 결정 모두에 연결되고 파킨슨병과 헌팅턴병에 연루된 뇌 영역인 기저핵의 특정 세포 유형에 대한 연결에 대한 자세한 지도를 얻었습니다. 이러한 연구는 기저핵 구조의 다양한 세포 유형이 운동 제어 및 의사 결정에 어떻게 기여하는지에 대한 통찰력을 제공합니다.
Callaway는 눈의 망막에 있는 세포와 뇌 사이의 연결을 매핑하고 눈과 뇌가 함께 작동하여 상하 또는 좌우를 감지하도록 하는 유일한 목적을 가진 연결의 고유한 고속도로가 있음을 발견했습니다. 움직임.
스탠포드 대학교 생물학 학사
캘리포니아 공과대학 박사
록펠러 대학교 박사 후 연구원
