Отделение нейробиологии Гарвардской медицинской школы - Department of Neurobiology, Harvard Medical School

Отделение нейробиологии Гарвардской медицинской школы
Гарвардская медицинская школа, Бостон.JPG
Учредил1966
ПредседательМайкл Э. Гринберг
Место расположения
Бостон, Массачусетс
Интернет сайтhttp://neuro.hms.harvard.edu

Департамент Нейробиология в Гарвардская медицинская школа расположен в Медицинский район Лонгвуд из Бостон, Массачусетс. Он неизменно входит в число лучших программ по нейробиологии и поведению в мире.[1][2] Отделение входит в программу фундаментальных исследований Гарвардская медицинская школа, с исследованиями, касающимися развития нервной системы, сенсорной нейробиологии, нейрофизиологии и поведения. Кафедра была основана Стивен В. Куффлер в 1966 году открылась первая в мире кафедра нейробиологии. Миссия кафедры «Понять работу мозга с помощью фундаментальных исследований и использовать эти знания для разработки профилактических и терапевтических методов, которые облегчают неврологические заболевания».[3]

История

До переезда в Бостон, работая в Университете Джонса Хопкинса, Каффлер нанимал Торстен Н. Визель, Дэвид Хьюбел, Дэвид Поттер и Эдвин Фуршпан для работы над различными аспектами физиологии нервов. Как позже рассказывал Хьюбел, Визель, Хьюбел и Куффлер «... представляли физиологию центральной нервной системы; Фуршпан и Поттер (и, конечно, Стив) представляли синаптическую физиологию; и Эд Кравиц, представляющий нейрохимию, прибыл вскоре после нашего переезда в Гарвард ».[4]

Группа переехала в Гарвардскую медицинскую школу в 1959 году в качестве кафедры в составе кафедры фармакологии, которую возглавлял Отто Крайер. В 1966 году Куффлер придумал термин нейробиология, чтобы объединить эти суб-дисциплины в первую в истории кафедру нейробиологии, независимую кафедру Гарвардской медицинской школы. Позже Хьюбел сказал: «Я не могу точно сказать, как этот термин нейробиология возникла, но я считаю, что Стив Куффлер изобрел ее, когда нам нужно было придумать название для нашего отдела, когда оно было основано в 1965 году. Я думаю, что немногие будут оспаривать то, что он почти в одиночку изобрел область нейробиологии ».[5]

Вначале основатели Департамента работали над набором студентов и исследователей для работы в своих лабораториях, и уделяли особое внимание набору кадров с сознанием общества. По словам Дэвида Поттера, «есть еще один факт отдела, который интересует меня лично, [который] связан с нашим участием в приеме студентов-медиков, которые были меньшинствами ... это было что-то новое, и это была политическая борьба, и это сделало ее очень интересно. Я провел там много времени, времени, которое мне следовало бы проводить в лаборатории, занимаясь наукой и исследованиями, на приеме на работу и наборе персонала, и я вроде как посвятил себя этому. Я нисколько не жалею об этом, это было для меня образованием ".[6]

Визель возглавлял отдел с 1973 года, а в 1982 году его сменил Дэвид Поттер. Джеральд Фишбах в 1990 г. и Карла Шац в 2000 г. (первая женщина, возглавившая такое отделение). В 2008, Майкл Э. Гринберг занял должность заведующего кафедрой, которую он занимает в настоящее время. Под его руководством он интегрировал нейробиологию Гарварда с нейробиологией в больницах, входящих в Гарвард, таких как Бостонская детская больница, Онкологический центр Дана-Фарбер, Массачусетская больница общего профиля, а Массачусетский глазной и ушной лазарет. Для дальнейшего облегчения взаимодействия и сотрудничества нейробиологов в Гарвардский университет в Кембридж, Массачусетс и Гарвардская медицинская школа, Гарвардская инициатива по мозгу, сопредседателями которой являются Майкл Гринберг и Джошуа Санес, финансируют сотрудничество и исследовательские инициативы, в частности, между преподавателями кафедры и другими нейробиологами Гарвардского университета.[7]

В октябре 2016 года нынешние и бывшие преподаватели, студенты и исследователи соберутся в Бостоне, чтобы отпраздновать 50 лет основания кафедры.

Заметный вклад в нейробиологию

  • Рецептивные поля в зрительной коре: новаторская работа по избирательным ответам ганглиозные клетки сетчатки по Kuffler
  • Открытие критические периоды, столбцы окулярного доминирования, и избирательность ориентации: Хьюбел и Визель обнаружили, что опыт может формировать схему мозга, но только в раннем возрасте, период времени, который они называют «критическим периодом».[8] Эта работа в зрительной коре принесла дуэту Нобелевская премия по физиологии и медицине в 1981 г.
  • Разработка электродов: Hubel разработал электрод для регистрации одиночных нейронов у бодрствующих кошек.[9]
  • Кравиц, Поттер и его коллеги определяют ГАМК как тормозной нейромедиатор[10]
  • Зависимая от активности транскрипция в нейронах во время развития нервных цепей и при нарушениях развития нервной системы[11][12][13]
  • Центральная сенсибилизация больно[14]
  • Обработка субмодальностей зрения у приматов[15]
  • Область коры, специально предназначенная для распознавания лиц[16]
  • Основные принципы обонятельной обработки[17]
  • Характеристика и модуляция никотиновых рецепторов ацетилхолина[18] и открытие рапсина[19]
  • Молекулярный и биофизический анализ слуховой волосковые клетки[20]
  • Новый ГАМКергический путь от базальных ганглиев до коры головного мозга[21]
  • Открытие энхансерная РНК, РНК транскрибируется на сайтах энхансеров в геноме[22]
  • Молекулярное воздействие кетогенная диета при эпилепсии[23]
  • Гематоэнцефалический барьер развитие и регулирование[24]
  • Трехмерное изображение поведения мышей в реальном времени для фенотипа и анализа поведения мышей[25]
  • Время выхода нейротрансмиттера из синапса[26] и асинхронный выпуск из синапсов[27]
  • Роль CRY1 и CRY2 в циркадных часах млекопитающих[28]
  • Новая цель лечения для глиобластома[29]
  • Специфический болевой рецептор, местный анестезия[30]

Текущие исследования и академический персонал

В настоящее время на кафедре работает 38 члены факультета и около 300 аспирантов, докторантов и других научных сотрудников.

Текущее исследование Департамента обычно включает в себя следующие области:

  • Развитие и пластичность мозга
  • Характеристика ГАМК и другие аминовые нейротрансмиттеры
  • Сенсорная нейробиология и обработка данных в Drosophila melanogaster, мыши и нечеловеческие приматы
  • Физиология ионных каналов
  • Нейробиология поведения
  • Расстройства нервного развития, такие как Синдром Ретта и Расстройства аутистического спектра
  • Психоневрологические расстройства
  • Разработка технологий активации и мониторинга нейрональной активности
  • Регуляция сна и циркадных ритмов

Преподаватели кафедры также участвуют в программе по неврологии.[31] Программа PhD, предлагаемая Гарвардским университетом.

Выберите награды и награды для бывших и нынешних преподавателей

Нобелевская премия по физиологии и медицине:

  • 1981: Торстен Н. Визель и Дэвид Хьюбел "за открытия, касающиеся обработки информации в зрительной системе"[32]
  • 2003: Родерик Маккиннон (сотрудник факультета 1992–96 гг.) «для структурно-механических исследований ионных каналов»[33]
  • 2004: Линда Бак (сотрудник факультета 1991–2001 гг.) «за ... открытие рецепторов запахов и организации обонятельной системы»[34]

Премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования:

Пионерские награды директора NIH:

  • 2006: Розалинд А. Сигал (действующий член факультета)
  • 2012: Гэри Йеллен (нынешний преподаватель)
  • 2014: Чэнхуа Гу (нынешний преподаватель)

Награды за новаторство директора NIH:

  • 2010: С. Роберт Датта (нынешний преподаватель)
  • 2016: Драгана Рогуля (действующий член факультета)

Премия Грубера в области нейробиологии:

Американская академия искусств и наук

Рекомендации

  1. ^ Хьюбел, Дэвид (2005). Мозг и зрительное восприятие. ISBN  978-0195176186.
  2. ^ "Лучшие университеты по неврологии и поведению в мире | Новости США Лучшие университеты мира". www.usnews.com. Получено 2016-08-02.
  3. ^ «Кафедра нейробиологии». neuro.hms.harvard.edu. Получено 2016-08-02.
  4. ^ Хьюбел, Дэвид (2005). Мозг и зрительное восприятие. ISBN  978-0195176186.
  5. ^ МакМахан, У. Дж. (1990). Стив: Воспоминания Стивена В. Куффлера. ISBN  978-0878935161.
  6. ^ "Личная история". Получено 2016-08-05.
  7. ^ «Гарвардский институт изучения мозга». brain.harvard.edu. Архивировано из оригинал в 2016-09-30. Получено 2016-08-03.
  8. ^ Wiesel, T. N .; Хьюбел, Д. Х. (1963-11-01). «ВЛИЯНИЕ ВИЗУАЛЬНОЙ ДЕПРИВАЦИИ НА МОРФОЛОГИЮ И ФИЗИОЛОГИЮ КЛЕТК В БОКОВОМ ТЕЛЕ КОШКИ». Журнал нейрофизиологии. 26 (6): 978–993. Дои:10.1152 / ян.1963.26.6.978. ISSN  0022-3077. PMID  14084170.
  9. ^ Хьюбел, Д. Х. (1957-03-22). «Вольфрамовый микроэлектрод для записи с одиночных устройств». Наука. 125 (3247): 549–550. Дои:10.1126 / science.125.3247.549. ISSN  0036-8075. PMID  17793797.
  10. ^ Kravitz, E. A .; Поттер, Д. Д .; Ван Гельдер, Н. М. (1962-04-28). «Гамма-аминомасляная кислота и другие блокирующие вещества, извлеченные из мышц краба». Природа. 194 (4826): 382–383. Дои:10.1038 / 194382b0. ISSN  0028-0836. PMID  14459471.
  11. ^ Ким, Тэ-Гён; Хемберг, Мартин; Грей, Джесси М .; Costa, Allen M .; Медведь, Даниэль М .; Ву, Цзин; Хармин, Дэвид А .; Лаптевич, Майк; Барбара-Хейли, Келли (13 мая 2010 г.). «Широко распространенная транскрипция энхансеров, регулируемых нейронной активностью». Природа. 465 (7295): 182–187. Дои:10.1038 / природа09033. ISSN  0028-0836. ЧВК  3020079. PMID  20393465.
  12. ^ Spiegel, I; Мардинли, АР; Габель, HW; Bazinet, JE; Диван, CH; Ценг, CP; Хармин Д.А.; Гринберг, Мэн (2014-05-22). «Npas4 регулирует возбуждающе-ингибирующий баланс в нервных цепях с помощью генных программ, специфичных для типов клеток». Клетка. 157 (5): 1216–1229. Дои:10.1016 / j.cell.2014.03.058. ISSN  0092-8674. ЧВК  4089405. PMID  24855953.
  13. ^ Габель, Харрисон В .; Кинде, Беньям З .; Страуд, Хьюм; Гилберт, Кейтлин С .; Хармин, Дэвид А .; Кастан, Натаниэль Р .; Хемберг, Мартин; Эберт, Дэниел Х .; Гринберг, Майкл Э. (04.06.2015). «Нарушение репрессии длинных генов, зависящей от метилирования ДНК, при синдроме Ретта». Природа. 522 (7554): 89–93. Дои:10.1038 / природа14319. ISSN  0028-0836. ЧВК  4480648. PMID  25762136.
  14. ^ Вульф, CJ (1983). «Доказательства центрального компонента гиперчувствительности к боли после травм». Природа. 306 (5944): 686–8. Дои:10.1038 / 306686a0. PMID  6656869.
  15. ^ Хьюбел Д.Х., Ливингстон М.С. (1987). «Разделение формы, цвета и стереопсиса в зоне 18 приматов». Журнал неврологии. 7 (11): 3378–415. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.07-11-03378.1987. PMID  2824714.
  16. ^ Tsao, Doris Y .; Freiwald, Winrich A .; Tootell, Roger B.H .; Ливингстон, Маргарет С. (2006-02-03). «Область коры, полностью состоящая из селективных клеток». Наука. 311 (5761): 670–674. Дои:10.1126 / science.1119983. ISSN  0036-8075. ЧВК  2678572. PMID  16456083.
  17. ^ Olsen, Shawn R .; Уилсон, Рэйчел И. (24 апреля 2008 г.). «Боковое пресинаптическое торможение опосредует контроль над обонятельным контуром». Природа. 452 (7190): 956–960. Дои:10.1038 / природа06864. ISSN  0028-0836. ЧВК  2824883. PMID  18344978.
  18. ^ Wang, D .; Chiara, D.C .; Xie, Y .; Коэн, Дж. Б. (15 сентября 2000 г.). «Исследование структуры никотинового ацетилхолинового рецептора с помощью 4-бензоилбензоилхолина, нового фотоаффинного конкурентного антагониста». Журнал биологической химии. 275 (37): 28666–28674. Дои:10.1074 / jbc.M005441200. ISSN  0021-9258. PMID  10893246.
  19. ^ Musil, LS; Карр, К; Коэн, JB; Мерли, JP (1988-09-01). «Белок 43K, связанный с рецептором ацетилхолина, содержит ковалентно связанный миристат». Журнал клеточной биологии. 107 (3): 1113–1121. Дои:10.1083 / jcb.107.3.1113. ISSN  0021-9525. ЧВК  2115306. PMID  3417776.
  20. ^ Асад Дж. А., Шепард GM, Кори Д. П. (1991). «Целостность кончика-звена и механическая трансдукция в волосковых клетках позвоночных». Нейрон. 7 (6): 985–94. Дои:10.1016 / 0896-6273 (91) 90343-х. PMID  1764247.
  21. ^ Сондерс, Арпиар; Ольденбург, Ян А .; Березовский, Владимир К .; Джонсон, Кэролайн А .; Кингери, Натан Д .; Elliott, Hunter L .; Се, Тяо; Герфен, Чарльз Р .; Сабатини, Бернардо Л. (07.05.2015). «Прямой выход ГАМК из базальных ганглиев во фронтальную кору». Природа. 521 (7550): 85–89. Дои:10.1038 / природа14179. ISSN  1476-4687. ЧВК  4425585. PMID  25739505.
  22. ^ Ким, Тэ-Гён; Хемберг, Мартин; Грей, Джесси М .; Costa, Allen M .; Медведь, Даниэль М .; Ву, Цзин; Хармин, Дэвид А .; Лаптевич, Майк; Барбара-Хейли, Келли (13 мая 2010 г.). «Широко распространенная транскрипция энхансеров, регулирующих активность нейронов». Природа. 465 (7295): 182–187. Дои:10.1038 / природа09033. ISSN  1476-4687. ЧВК  3020079. PMID  20393465.
  23. ^ Хименес-Кассина, Альфредо; Мартинес-Франсуа, Хуан Рамон; Фишер, Джилл К .; Шлык, Бенджамин; Полак, Клаудиа; Вивчар, Джессика; Таннер, Джеффри Р .; Лутас, Андрей; Йеллен, Гэри (24 мая 2012 г.). «BAD-зависимая регуляция топливного обмена и активности К (АТФ) каналов придает устойчивость к эпилептическим припадкам». Нейрон. 74 (4): 719–730. Дои:10.1016 / j.neuron.2012.03.032. ISSN  1097-4199. ЧВК  3361694. PMID  22632729.
  24. ^ Бен-Цви, Айял; Лакост, Батист; Кур, Эстер; Андреоне, Бенджамин Дж .; Майшар, Йоав; Ян, Хан; Гу, Чэнхуа (22.05.2014). «MSFD2A имеет решающее значение для формирования и функционирования гематоэнцефалического барьера». Природа. 509 (7501): 507–511. Дои:10.1038 / природа13324. ISSN  0028-0836. ЧВК  4134871. PMID  24828040.
  25. ^ Вильчко, Александр Б .; Джонсон, Мэтью Дж .; Юрилли, Джулиано; Петерсон, Ральф Э .; Катон, Джесси М .; Пашковский, Стан Л .; Abraira, Victoria E .; Адамс, Райан П .; Датта, Сандип Роберт (16 декабря 2015 г.). «Отображение субсекундной структуры в поведении мыши». Нейрон. 88 (6): 1121–1135. Дои:10.1016 / j.neuron.2015.11.031. ISSN  1097-4199. ЧВК  4708087. PMID  26687221.
  26. ^ Sabatini BL, Regehr WG (1996). «Время нейротрансмиссии в быстрых синапсах в мозге млекопитающих». Природа. 384 (6605): 170–2. Дои:10.1038 / 384170a0. PMID  8906792.
  27. ^ Бест, Аарон Р .; Регер, Уэйд Г. (28 мая 2009 г.). «Ингибирующая регуляция электрически связанных нейронов в нижних оливках опосредуется асинхронным высвобождением ГАМК». Нейрон. 62 (4): 555–565. Дои:10.1016 / j.neuron.2009.04.018. ISSN  0896-6273. ЧВК  3261724. PMID  19477156.
  28. ^ Гриффин, Э. А .; Staknis, D .; Weitz, C.J. (1999-10-22). «Независимая от света роль CRY1 и CRY2 в циркадных часах млекопитающих». Наука. 286 (5440): 768–771. Дои:10.1126 / наука.286.5440.768. ISSN  0036-8075. PMID  10531061.
  29. ^ Филбин, Мариэлла Грубер; Дабрал, Сукрити К .; Пазыра-Мерфи, Мария Ф .; Рамкиссун, Шакти; Кунг, Эндрю Л .; Пак, Екатерина; Чунг, Джаром; Theisen, Matthew A .; Сунь Яньпин (01.11.2013). «Координированная активация передачи сигналов Shh и PI3K в глиобластоме с дефицитом PTEN: новые терапевтические возможности». Природа Медицина. 19 (11): 1518–1523. Дои:10,1038 / нм.3328. ISSN  1546–170X. ЧВК  3923315. PMID  24076665.
  30. ^ Биншток, Александр М .; Бин, Брюс П .; Вульф, Клиффорд Дж. (2007-10-04). «Ингибирование ноцицепторов посредством TRPV1-опосредованного входа непроницаемых блокаторов натриевых каналов». Природа. 449 (7162): 607–610. Дои:10.1038 / природа06191. ISSN  1476-4687. PMID  17914397.
  31. ^ "Докторская программа по нейробиологии". www.hms.harvard.edu. Получено 2016-08-03.
  32. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1981 г.". www.nobelprize.org. Получено 2016-08-03.
  33. ^ «Нобелевская премия по химии 2003 г.». www.nobelprize.org. Получено 2016-08-03.
  34. ^ «Нобелевская премия по физиологии и медицине 2004 г.». www.nobelprize.org. Получено 2016-08-03.

внешняя ссылка