由Martyn Goulding教授領導的Salk科學家團隊已在五年內獲得美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的撥款1,430萬美元，以創(chuàng)建高分辨率的地圖集，說明小鼠大腦如何生成和控制熟練的前肢運動，例如伸手和前肢運動。抓。贈款產(chǎn)生的知識不僅可以更好地理解大腦如何控制運動，還可以更好地理解神經(jīng)系統(tǒng)疾病和損害手臂，手腕和手部功能的脊髓損傷如何影響運動。

我們感謝美國國立衛(wèi)生研究院為這個令人興奮的項目提供資金，這將導致人們對大腦如何指導動作產(chǎn)生新的見解，而這是我們仍然鮮為人知的科學概念。這個項目將使我們能夠回答其中一些復雜的問題，并可能導致針對神經(jīng)損傷影響運動的患者開發(fā)新的療法。”

國家神經(jīng)疾病與中風研究所的項目主任卡倫·戴維說：“我們對這項團隊研究計劃感到非常興奮，因為它專注于對頸脊髓的機械理解。” “具體來說，該程序將解決前肢運動的電路基礎，例如在我們的日常生活中達到和掌握關鍵功能。”

影響脊髓功能的傷害和疾病會影響日常生活。然而，為了開發(fā)新的治療方法，科學家必須了解脊髓如何運作的基本生物學原理。為了解決這些問題，古爾丁將領導脊髓電路小組，其中包括薩爾克(Salk)的塞繆爾·普法夫(Samuel Pfaff)教授，塔蒂娜娜·夏普(Tatyana Sharpee)教授，阿克塞爾·尼默爾詹(Axel Nimmerjahn)副教授和艾曼·阿齊姆(Eiman Azim)助理教授，以及本古里安大學的戴維·古洛姆(David Golomb)教授。以色列內蓋夫的研究人員，研究控制手臂運動的基礎生物學。

頸部內有一個稱為頸椎的脊髓區(qū)域。頸椎內的大腦回路控制著熟練的手臂，腕部和手部動作，例如擲飛鏢或彈吉他。關于這些電路的組成和結構知之甚少。在這項資助的支持下，該團隊將創(chuàng)建一個高分辨率數(shù)據(jù)庫，其中包含有關神經(jīng)元如何相互交流以及每個神經(jīng)元如何促進熟練運動的信息。該數(shù)據(jù)庫還將包含有關神經(jīng)元分子和電生理特性的信息，這將使您更好地了解每個細胞的組成。最后，研究人員將為每個神經(jīng)回路開發(fā)可測試的預測模型，以探索發(fā)生移動肢體的相互作用網(wǎng)絡。

“表征這些神經(jīng)回路的功能和組織方式是一項具有挑戰(zhàn)性的項目，對于理解大腦的工作方式至關重要。識別組成這些回路的神經(jīng)元及其相互作用方式將為未來的脊髓研究奠定基礎。我們認為，該獎項表彰了Salk研究所在脊髓研究中所發(fā)揮的領導作用，我們對該項目將帶給我們特別興奮。”分子神經(jīng)生物學實驗室成員，F(xiàn)rederick W.和Joanna J. Mitchell的持有人古爾丁說。椅子。

Salk脊髓電路小組包括以下人員：

教授Martyn Goulding以及Frederick W.和Joanna J. Mitchell主席均已開發(fā)并使用了先進的遺傳學方法來繪制脊髓電路圖，并確定專用神經(jīng)元對運動和精細運動控制的貢獻。他還研究了如何使用諸如觸摸之類的感覺方式來控制運動。

塞繆爾·普法夫(Samuel Pfaff)是霍華德·休斯醫(yī)學研究所研究員，本杰明·劉易斯(Benjamin H.Lewis)主席的持有人。Pfaff實驗室是運動神經(jīng)元研究的領導者。該實驗室因鑒定允許運動神經(jīng)元發(fā)育并生長到肌肉的軸突的遺傳途徑而得到廣泛認可。他的團隊最近的工作已利用其對運動神經(jīng)元遺傳學的獨特知識來開發(fā)新穎的標記工具，有助于揭示運動電路和疾病過程的更多信息。

教授Tatyana Sharpee致力于了解神經(jīng)系統(tǒng)的控制原理。具體來說，她正在發(fā)現(xiàn)動物如何感知和適應其環(huán)境以及做出預測和決策。為此，她運用數(shù)學策略(例如統(tǒng)計和概率模型以及動力系統(tǒng)理論)來理解信號如何在大腦數(shù)十億個神經(jīng)元之間傳播。

副教授Axel Nimmerjahn率先開發(fā)了新的顯微鏡技術，以可視化細胞的功能動力學及其在健康和患病的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的相互作用。此外，他還創(chuàng)建了用于特定于細胞類型的染色和遺傳操作以及用于分析大規(guī)模成像數(shù)據(jù)的新工具。

助理教授兼威廉·斯坎德林(William Scandling)開發(fā)主席埃曼·阿齊姆(Eiman Azim)使用多學科方法來確定神經(jīng)回路如何控制熟練的動作。他利用了遺傳和病毒工具，解剖學分析，電生理記錄，影像學和詳細的運動行為測試。他的工作旨在發(fā)現(xiàn)大腦和脊髓如何提高速度，準確性和敏捷性，并為更好地治療和恢復受傷和疾病后的運動功能奠定基礎。這項研究得到了NIH BRAIN Initiative(1U19NS112959-01)的支持。