Alberto Cruz-Martín实验室:培育神经科学的未来

在生物学助理教授Alberto Cruz-Martín的带领下,克鲁兹-马丁实验室正在寻求更好地理解指导新皮层突触连接发展的细胞和分子机制。该实验室成立于2015年,当时阿尔贝托加入了波士顿大学。

阿尔贝托将他对神经科学的兴趣追溯到他在波多黎各上大学的早期。他出生在波多黎各的圣胡安,在那里他也喜欢冲浪、发现隐藏的海滩和看老电影,幸运的是,他有一位鼓舞人心、有影响力的科学导师。在导师的指导下,他得以在波多黎各大学(Río Piedras)为数不多的实验室之一进行本科澳门威尼斯人注册网站研究。他最早的训练是使用电生理记录,目的是了解激发和抑制是如何在小的局部微电路中安排的,以及突触的特定分子组成如何决定其突触释放特性。他还澳门威尼斯人注册网站研究了一种钙结合蛋白神经元钙传感器-1 (NCS-1),当时还不知道它在哺乳动物神经系统中的作用。

他渴望扩大自己在成像技术方面的专业知识,并将大脑疾病的澳门威尼斯人注册网站研究纳入小鼠模型,于是在攻读博士学位期间加入了卡洛斯·波特拉-卡里奥博士的实验室。加州大学洛杉矶分校。在那里,他通过新生儿颅窗的体内双光子显微镜成像显示,在脆性X综合征(FXS)小鼠模型中,脊柱异常不稳定,存在过多的未成熟突起。阿尔贝托回忆说:“我仍然记得看到我的第一个丝状足在完整的大脑中运动,这让我大吃一惊,大脑中的突触是动态的,我想了解这些结构的运动是如何调节突触形成的。”

在获得博士学位后,他于2010年9月加入Anirvan Ghosh博士的实验室,进一步追求他的兴趣,将特定电路的功能与感觉处理和感知联系起来。他说,通过他的澳门威尼斯人注册网站研究经历,“有了合适的工具,我开始做一个非常具有挑战性的实验,这是完成我的故事所必需的,记录活体视觉皮层中的丘脑皮质轴突。”在我的生活中,我失败过很多次,但这次我很幸运,我的实验成功了。我第一次展示了漂亮的轴突钮扣在视觉刺激下被激活!当时我并没有过多地考虑我所取得的成就,但后来我意识到,我在我们对感官知觉的理解方面也做出了重要贡献。”

他在波士顿大学开设实验室,是在他早期成功的基础上的扩展。他在波士顿大学的开始恰逢美国国家科学基金会(NSF)澳门威尼斯人注册网站研究培训(NRT)资助“理解大脑:神经光子学”的提交,波士顿大学很幸运地在2016年获得了这项资助。这笔资金帮助他在波士顿大学建立了实验室的基础。正如他所说,“美国国家科学基金会的资助确实在波士顿大学所有系统神经科学实验室之间建立了一个更紧密联系的社区。”它还创造了一个大学环境,博士后和澳门威尼斯人注册网站研究生可以谈论他们的科学。实验室成员Lisa Kretsge和Ashley Comer是NRT的学员,他们已经在各种科学会议上展示了他们的工作,包括冷泉港会议:神经元连接的分子机制。

Lisa Kretsge是神经科学澳门威尼斯人注册网站研究生项目的三年级博士生。她于2014年获得Vassar College的神经科学和行为学士学位。毕业后,她在哥伦比亚大学Joshua Gordon博士的实验室做了两年技术员。她使用体内电生理学、光遗传学和行为测试来澳门威尼斯人注册网站研究小鼠应激和抑郁样行为中涉及的神经回路。在Cruz-Martín实验室,她使用体内双光子钙成像来更好地了解早期生活压力是否会改变发育中的前额皮质的网络水平活动。NSF NRT神经光子学项目培养了一个合作澳门威尼斯人注册网站研究社区,这促进了她在一个以光子学为重点的实验室的项目上的工作。此外,实习期间还包括课程作业和新兵训练营,这为Lisa提供了更多的实践机会,向科学多样化的观众解释她的工作,并使她更轻松地讨论她澳门威尼斯人注册网站研究中涉及的光学。

阿什利·科默(Ashley Comer)也是一名NRT实习生,也是阿尔贝托实验室的成员,她是神经科学澳门威尼斯人注册网站研究生项目的四年级澳门威尼斯人注册网站研究生。她于2015年毕业于休斯顿大学,获得心理学学士学位,辅修生物学。作为一名本科生,Ashley参与了行为神经科学实验室和分子药理学实验室的澳门威尼斯人注册网站研究工作。她第一次接触神经光子学是在阿尔贝托·克鲁兹·马丁(Alberto Cruz-Martin)实验室的一年级澳门威尼斯人注册网站研究生阶段,在那里她学会了如何使用双光子显微镜对小鼠体内发育过程中的锥体神经元进行成像。在她的博士论文中,她正在澳门威尼斯人注册网站研究神经回路的发育和可塑性,以及这些过程在疾病状态下是如何受到干扰的。具体来说,她澳门威尼斯人注册网站研究了一种与精神分裂症相关的免疫分子,补体成分4,在前额叶回路的发育线路中的作用。NSF NRT神经光子学社区向Ashley提出挑战,要求她从多个角度来看待她的项目,最终通过跨学科的澳门威尼斯人注册网站研究方法来加强项目。此外,NSF NRT培养了一个更大的社区,这使得Ashley能够与那些她本来不会遇到的人交流她的澳门威尼斯人注册网站研究。

Tushare Jinadasa是Alberto实验室的博士后澳门威尼斯人注册网站研究员,在麦吉尔大学获得生理学博士学位,澳门威尼斯人注册网站研究与缺血相关的代谢变化过程中神经元放电与pH调节的关系。随后,他在麦吉尔大学高级生物成像设施担任显微镜专家,在那里他继续澳门威尼斯人注册网站研究pH值的影响,在魁北克市CERVO脑澳门威尼斯人注册网站研究中心检查其区隔化和对突触可塑性的影响。在Cruz-Martín实验室,他正在采用垂直方法澳门威尼斯人注册网站研究皮层的生理学和病理生理学。他的一部分澳门威尼斯人注册网站研究使用光学工具来阐明扣带皮层的社会和认知回路。他的剩余工作集中在与精神分裂症相关的前额皮质的连通性、行为和功能变化上。这些项目使用先进的体内成像技术,但也利用生化技术来检查细胞和分子机制。作为波士顿大学神经光子学中心的成员,Tushare参与了培训和教学;讲授荧光指示剂在神经科学中的应用。

Cruz-Martín实验室与神经光子学社区高度合作。除了他、他的学生和博士后澳门威尼斯人注册网站研究人员通过生物系和神经科学澳门威尼斯人注册网站研究生项目获得的支持和专业发展外,他的实验室还得到了波士顿大学许多小组的支持。阿尔贝托和他所有的澳门威尼斯人注册网站研究人员都高度参与与所有这些小组相关的项目,并很高兴地强调实验室和与NRT项目和神经光子学中心密切相关的一些成员。

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