突触神经生物学训练计划,训练下一代神经科学家
对突触功能的研究是了解许多神经系统疾病的关键,包括阿尔茨海默氏症、帕金森症、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、自闭症谱系障碍、抑郁、焦虑、癫痫和失眠。突触是单个神经细胞和它们的目标细胞之间的特殊接触点,在快速信息处理中起作用。它们构成了我们中枢神经系统功能的基础。
改变突触活动的机制影响我们的行为、学习和记忆形成。许多神经系统的紊乱涉及突触功能的基本改变,数百种突触蛋白的突变与癫痫、自闭症和认知障碍等人类疾病有关。此外,突触受体和通道代表了超过一半的制药工业的药物开发目标,使研究在医学和工业上都有影响。
突触神经生物学研究的未来
未来治疗这些大脑疾病的方法将包括对控制突触功能的机制进行进一步深入的研究,也将需要一群训练有素的突触生理学家来进行复杂领域的研究。为了提高他们的博士生的研究技能,波士顿塔夫茨萨克勒研究生生物医学科学学院的神经科学教员开发了突触神经生物学训练计划(SNTP),目标是让学生在毕业时具备必要的多方面研究技能,以解决一些对人类健康有直接影响的关键神经问题。
由凯瑟琳·邓拉普教授创立的SNTP现在已经是第9个年头了。该项目现在由突触神经生物学专家米歇尔·雅各布教授负责。她的研究重点是确定指导神经元和感觉细胞突触的成熟和功能的分子机制,以及它们的功能障碍在智力残疾、自闭症、儿童癫痫和听力损失中扮演的角色。
SNTP由神经科学系运作,由Philip Haydon教授担任主席,他是研究非神经元胶质细胞(大脑中主要的细胞类型)在调节突触功能中发挥关键作用的世界级专家。
学生毕业后将具备必要的多方面研究技能,以解决一些对人类健康有直接影响的关键神经问题
这个项目
利用20名来自塔夫茨大学萨克勒生物医学研究生院(位于波士顿塔夫茨大学健康科学校区)的神经科学教员研究人员的专业知识,并与塔夫茨医学中心合作,导师指导每个学生通过一篇关于健康和疾病状态下突触功能的论文研究。自2009年启动以来,该项目每年都得到国家神经疾病和中风研究所(nds)的资助,该研究所是国家卫生研究所(NIH)的一部分。每个学生都由两名SNTP教师共同指导,他们在不同但互补的领域提供培训,使学生具备多学科研究技能。
学生还将接受一对一的培训,包括成像、生物信息学、电生理学和动物行为方法等领域,由最先进的核心设施和塔夫茨大学nids资助的神经科学研究中心的博士级管理人员提供。SNTP培训强调批判性思维和多学科方法,以有效和有影响力的研究。
学生研究领域
自2009年以来,SNTP通过培养一批能够在神经系统疾病的诊断、预防和治疗方面取得关键突破的高技能研究人员,帮助扩大了神经系统科学界。SNTP学生在广泛的研究领域做出贡献,从调查食欲和觉醒的突触研究,到检查与自闭症、癫痫和焦虑等疾病相关的突触活动。
与SNTP导师Leon Reijmers博士合作,Patrick Davis博士进行了一项研究,观察控制控制大脑表达和抑制恐惧的对立系统之间的平衡的神经元机制。这些突触机制的功能障碍会导致“不恰当的”恐惧反应,并与焦虑症、创伤后应激障碍(PTSD)和特定恐惧症有关。这项研究成果发表在影响力很大的《自然神经科学》杂志上。
Jonathan Alexander博士在SNTP主任Michele Jacob博士的指导下完成了他的项目。该研究发现了导致自闭症行为、学习障碍和慢性癫痫的新分子变化,并发表在《自然分子精神病学》、施普林格《信号分子百科全书》第二版和Elsevier《疾病神经生物学杂志》上。
Elizabeth Hanson博士的研究对象是神经胶质细胞对正常发育的大脑皮层兴奋性突触活动的调节,而不是与创伤性脑损伤引起的癫痫相关的大脑皮层。在Chris Dulla博士的指导下,Hanson的研究成果发表在Wiley 's Glia Journal, Elsevier 's Neurobiology of Disease and high impact Journal of Neuroscience上。
米凯拉·托尔曼(Michaela Tolman)目前正在与菲尔·海顿(Phil Haydon)博士合作,研究非神经元胶质细胞如何调节突触活动以调节清醒状态,并已在细胞出版社的《神经元》(Neuron)上发表了这项研究成果。
新SNTP学员Dominique Ameroso正在与Maribel Rios博士合作,阐明控制与食欲、能量状态和体内葡萄糖平衡控制相关的突触功能的调节机制。
SNTP的学生开展了一系列令人印象深刻的外展活动,以增进公众对科学的了解,提高对学习和科学职业的兴趣
学生延伸计划
除了进行自己的博士论文研究,参与期刊俱乐部的学术文献,并参加该领域领导者的每周研讨会,SNTP学生还开展了一系列令人印象深刻的外联活动,以增进公众理解,增加对科学学习和职业生涯的兴趣。在校学生利用这个机会在波士顿当地的高中和大学教授科学课程,与人口中服务不足的群体接触。这包括用实验设计和数据分析来协助高中课堂,教授麻省大学波士顿分校的本科生有价值的现代研究技术,并与学生讨论神经科学学生的广泛职业道路,以及获得博士培训的途径。
SNTP受训人员还参加了年度少数民族学生生物医学研究会议(ABRCMS)的招聘,与STEM内代表性不足社区的学生进行了接触。其他活动包括在一年一度的东北科学培训计划(NEST)务虚会上与学生谈论如何最好地发展他们的科学事业,成为波士顿生物女性分会的成员,以及各种学生辅导计划。目前正在塔夫茨大学完成论文研究的SNTP校友继续为外联工作做出贡献,学生们与波士顿脑蜂、科学博物馆和艾默生大学的科学传播合作组织一起担任志愿者。校友们还为塔夫茨医学中心精神病学住院医师提供指导和讲授研究生开办的神经精神病学课程。
由于需要新一代突触神经科学家来解决阿尔茨海默氏症、帕金森症和自闭症等日益严重的健康问题,以及解释焦虑和失眠等疾病,对现代研究技术和多方面技能的培训是取得进展的关键。塔夫茨大学的SNTP继续培养多技能的神经科学博士,并保持其学员对外联活动的显著贡献,使科学界和更广泛的公众参与突触和大脑研究。
常见问题
在考虑申请SNTP时,你希望学生具备哪些素质?
参加SNTP如何帮助您的学生为该领域的职业生涯做好准备?
您的目标之一是让SNTP学员大量参与外联活动并指导较年轻的学生。为什么你认为这很重要?
您的学生研究过癫痫、阿尔茨海默氏症和自闭症等疾病。您认为这些主要疾病的研究和治疗的长期前景如何?
你对SNTP的未来有什么计划?你是否希望对课程的结构或目标做出任何改变?
令人印象深刻的东西