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Waitt Advanced Biophotonics 센터

과학자를 만나다

Salk Institute for Biological Studies - Waitt Advanced Biophotonics Center - 과학자들을 만나다

과학자를 만나다

 
악셀 님머잔

Axel Nimmerjahn, 박사

교수 겸 이사
Waitt Advanced Biophotonics 센터
프랑수아즈 질로 의자

혁신과 발견:

  • Nimmerjahn 연구실은 이미징 및 유전적 접근 방식을 사용하여 중추 신경계(CNS)의 상주 선천 면역 세포인 미세아교세포가 뇌 기능 장애를 인식하고 이에 반응하는 방법과 이 지식을 활용하여 염증 상태를 제어하는 ​​방법을 밝혀냈습니다.
  • Nimmerjahn의 연구실은 척수의 세포가 감각 정보를 인코딩하는 방법을 측정하기 위한 새로운 현미경 기술 개발을 주도했습니다. 연구팀은 CNS의 주요 조절 세포 유형인 성상세포가 유해하지만 무해한 피부 자극에 반응하여 조정된 활동을 보이는 것을 보여주었다. 연구 결과는 통증 장애에서 이들 세포의 새롭고 예상치 못한 역할을 지적합니다.
  • Nimmerjahn과 동료들은 뇌졸중 후 혈액-뇌 장벽(BBB) ​​파괴를 시각화하기 위해 최첨단 현미경 접근법을 사용했습니다. 그들은 다양한 세포 메커니즘의 단계적 손상이 뇌졸중의 BBB 결핍을 설명하고 질병을 치료하는 새로운 방법을 지적한다는 것을 발견했습니다.
에드워드 캘러웨이

에드워드 캘러웨이

교수
시스템신경생물학 연구실
Vincent J. Coates 분자신경생물학 석좌교수

혁신과 발견:

  • 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.
아담 보우먼

아담 보우먼

소크 펠로우

혁신과 발견:

  • Bowman은 휴대폰의 센서와 같은 표준 카메라 센서가 나노초 시간 정보를 캡처하여 시간 규모에서 XNUMX자릿수를 연결하는 광시야 이미지의 빠른 게이팅을 위한 새로운 기술을 개발했습니다.
  • Bowman은 이 기술을 사용하여 전기광학 형광 수명 현미경(EO-FLIM)을 구현했으며, 이를 통해 단일 분자 감도로 형광 수명을 광범위하게 측정할 수 있었습니다.
  • Bowman은 EO-FLIM을 사용하여 유전적으로 인코딩된 전압 표시기를 사용하여 킬로헤르츠 프레임 속도로 살아있는 세포와 조직의 활동 전위와 신경막 전위를 기록할 수 있음을 입증했습니다.
사무엘 파프

사무엘 파프

교수
유전자 발현 연구실
벤자민 H. 루이스 의자

혁신과 발견:

  • Pfaff 연구소는 운동 활동을 제어하기 위한 중요한 조절 노드를 형성하는 척수 내 뉴런을 발견하고 걷는 동안 척추 뉴런 활동을 시각화할 수 있도록 하는 마우스 라인을 개발했습니다.
  • 연구소는 체외에서 이 질병에서 잘못된 유전 경로의 근본적인 토대를 정의하기 위한 척수성 근위축 모델. 이 그룹은 또한 샌디에고 과학자 팀과 협력하여 인간을 위한 ALS 치료법을 개발했습니다.
  • Pfaff의 연구실은 유전자 조절 및 척수 발달과 관련된 분자 경로를 식별하기 위해 게놈 시퀀싱을 사용했습니다. 이 지식을 사용하여 배아 줄기 세포에서 기능성 척추 운동 회로를 성공적으로 만들었습니다.
러스티 게이지

러스티 게이지

교수
유전학 연구실
연령 관련 신경 퇴행성 질환 연구를 위한 Vi와 John Adler 의장

혁신과 발견:

  • Gage 실험실은 줄기 세포 기술을 사용하여 실험실에서 질병을 모델링합니다. 그들은 정신분열병 환자의 피부 세포에서 생성된 신경세포가 초기 발달 단계에서 기능 장애가 있음을 보여주어 질병을 조기에 감지하고 잠재적으로 치료할 수 있는 방법에 대한 힌트를 제공했습니다.
  • 단일 세포의 게놈을 시퀀싱함으로써 Gage와 공동 작업자는 개별 뉴런의 게놈 구조가 예상보다 훨씬 더 서로 다르다는 것을 보여주었습니다. 이것은 밀접하게 관련된 개인 간의 차이점을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
  • Gage와 그의 동료들은 인간의 뇌가 평생 동안 새로운 뉴런을 생성할 수 있음을 발견했습니다. 그는 또한 운동과 인지 강화가 더 많은 뉴런을 생성하는 뇌의 능력을 증가시킬 수 있음을 발견했습니다.
에이만 아짐

에이만 아짐

준 교수
분자신경생물학 연구실
William Scandling 발달 의자

혁신과 발견:

  • 아짐은 운동의 특정 기능을 제어하는 회로를 발견했는데, 이는 운동 시스템에 모듈식 조직이 존재한다는 가설을 뒷받침합니다. 즉, 특정 회로는 뻗기를, 다른 회로는 잡기를 제어한다는 것입니다. 그의 연구는 이러한 조직이 포유류 종 전체에서 공유됨을 보여줍니다.
  • 아짐은 감각 피드백의 강도를 제어하는 척수의 억제 뉴런을 조사하여 이 회로가 운동 중 사지의 안정성을 유지하는 데 필수적임을 보여주었습니다.
  • 아짐은 신경계 내에서 운동 명령의 사본을 전달하는 척수 회로를 매핑하여 뇌가 진행 중인 출력을 인식하도록 돕습니다. 그의 연구에 따르면 이러한 내부 사본 신호는 소뇌라는 뇌 영역을 통해 전달되어 매우 빠르게 움직임을 업데이트하는 데 사용되어 숙련된 행동의 속도와 정확성을 뒷받침할 수 있습니다.
마틴 굴딩

마틴 굴딩

교수
분자신경생물학 연구실
Frederick W.와 Joanna J. Mitchell 의자

혁신과 발견:

  • Goulding 연구실은 감각 정보를 처리하고 조정된 신체 움직임을 생성하는 척수의 회로를 기능적으로 해부할 수 있는 포괄적인 유전 도구 키트와 일련의 정교한 행동 테스트를 구축했습니다.
  • Goulding은 척수 신경 회로에 대한 전문 지식을 활용하여 가려움증과 통증을 전달하고 제어하는 ​​경로를 정의하여 만성 통증과 가려움증의 기저에 깔린 세포 변화에 대한 더 나은 이해를 제공합니다.
  • Goulding의 연구실은 여러 신경 세포 유형이 이동을 제어하는 ​​역할을 설명했습니다. 이러한 회로에 대한 더 나은 이해는 결국 운동 기능과 균형에 영향을 미치는 질병에 대한 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것입니다.
탈모 페레이라

탈모 페레이라

소크 펠로우

혁신과 발견:

  • Pereira의 선구적인 작업은 딥 러닝을 사용하여 행동을 자세히 정량화할 수 있는 동물의 마커 없는 모션 캡처를 달성하는 방법을 보여주었습니다.
  • Pereira와 그의 팀은 기술 지식이 없는 사용자도 AI 기반 모션 캡처 기술에 접근할 수 있게 해주는 오픈 소스 소프트웨어 도구인 SLEAP을 개발했습니다. SLEAP은 현재 전 세계 수천 명의 연구자들이 세포 내 소기관부터 고래상어까지 모든 것을 연구하는 데 사용하고 있습니다.
  • Pereira와 그의 팀은 인공 신경망을 사용하여 실제 두뇌가 정보를 처리하는 방식을 시뮬레이션하는 방법을 보여주었습니다.
타티아나 샤피

타티아나 샤피

교수
전산신경생물학 연구실
에드윈 케이 헌터 의자

혁신과 발견:

  • Tatyana Sharpee는 뇌와 척수의 뉴런이 에너지와 정보를 교환하는 원리를 차트로 작성하기 위해 수학, 통계 및 물리학의 고급 방법을 사용하고 있습니다.
  • Sharpee는 시각적 뉴런이 시각적 개체의 모양과 질감에 대한 선택성을 결합할 수 있는 방법에 대한 간결한 체계를 개발했습니다.
  • Sharpee와 공동 작업자는 유기체가 새로운 유형의 뉴런을 사용하는 것이 유리한 시기를 설명하는 이론을 생성했습니다. 이 이론은 뇌에서 분리된 뉴런 유형의 수를 분류하고 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 이론을 확장하면 많은 수의 뉴런이 들어오는 자극에 대해 공동으로 전달하는 정보의 양을 계산할 수 있습니다. 이전에는 몇 개의 뉴런에 대해서만 가능했지만 이제는 수천 개의 뉴런을 동시에 기록하는 실험 방법의 용량을 따라갈 수 있습니다.
테렌스 세이 노프 스키

테렌스 세이 노프 스키

교수 및 연구실장
전산신경생물학 연구실
프랜시스 크릭 의자

혁신과 발견:

  • Sejnowski 연구실은 컴퓨터 모델링 기술을 사용하여 우리가 뇌에 대해 알고 있는 것을 캡슐화하고 뇌 세포가 정보를 처리, 분류 및 저장하는 방법에 대한 가설을 테스트합니다.
  • 그들은 수면 중에 기억이 통합되거나 뇌에 저장되는 방식에 대한 새로운 모델을 개발했습니다. 연구원들은 수면 중에 일부 기억이 강화되는 반면 덜 중요하다고 생각되는 다른 기억은 손실된다는 가설을 세웠습니다. 뇌가 기억을 저장하는 방법에 대해 더 많이 밝히면 연구자들이 알츠하이머병과 같은 장애에서 기억이 어떻게 영향을 받는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
  • Sejnowski는 뉴런이 전기 자극을 전송하는 방법에 대한 컴퓨터 모델을 구축하고 세포 채널과 칼륨 전류 사이의 예기치 않은 연결을 발견했습니다. 둘 사이의 밀도 비율은 뉴런이 적절하게 발화할 수 있는지 여부를 결정하여 다발성 경화증의 증상에 대한 새로운 지식을 제공합니다.