Kasia m . Bieszczad

加州大学欧文分校

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你的研究关注什么?

我的主要研究兴趣是学习和记忆的神经生物学,主要侧重于信息存储在大脑皮层的神经生物学过程。行为神经科学中的一个关键问题是找到神经基质组成的细节体验,形成记忆。我们都可以认同的概念记忆内容——它们关于一些东西。然而这个领域有一个不完全了解的细节的“记忆是什么”实际上是在大脑中表示。因此,它也是未知的发生了什么事当记忆丢失,如痴呆或各种脑部疾病。

我的工作地址神经基质的问题使用一个简单的听觉记忆的内容模型的学习和记忆。出生在某些方面从伊凡·巴甫洛夫的著名的作品,展示了动物(人类)一样可以将特定的声音与即将到来的奖励(如狗听到铃铛食品)。这样的联想学习无疑让这听起来重要的动物。所以声音的神经表征如何表示这个特别的听起来像一个行为相关吗?换句话说,在哪里以及如何是联想记忆在大脑的听觉的内容吗?

要回答这个问题,必须考虑一个我认为是最重要的和令人兴奋的像大脑皮层神经组织的性质。其非凡的能力,改变自己是一个学习和体验新事物:大脑塑料。它已经变成了几十年的神经生物学研究可塑性是神经功能的基本属性,从童年,成年,贯穿一生。同时有有关的大脑区域的发现,被贴上“感觉皮层”教科书——也就是说,科学家们认为他们有严格的角色分析传入的感觉输入的身份从我们的眼睛,耳朵,等。研究结果表明,这些地区也实际上是关键参与者在学习和记住我们所看到的,听到的,等等。例如,在初级听觉皮层神经元可塑性改变的接受域的声音当成年动物学习,一个声音是显著的。

我的研究建立在基础工作的初级听觉皮层和听觉学习。我们已经表明,当动物学习和记忆,一个良好的预测一个奖励,听觉表征可塑性发生在招募更多的初级听觉皮层神经元的表示behaviorally-significant声音。内存取决于声音的重组表示在初级听觉皮层的神经元。此外,我们发现招募更多的细胞,动物越强的记忆是声音。想象一下那的神经表征的声音,你的名字可能会像在自己的大脑,这可能是在大量的神经元,代表,可能真的很难忘记。

是什么吸引了你这条线的研究和为什么它是令人兴奋的吗?

音乐从童年经验钢琴课和我的培训在古典钢琴家的充满激情的好奇心可能是种子听觉记忆和人类大脑的运作。提出的,我父母都是计算机科学家。这似乎是一个奇怪的原因,直到我告诉你,我父亲的书到处都是关于人类的大脑及其动态神经网络的能力。这些书坐在我们的房子在我的眼皮底下的货架上(可能是故意)也在我掌握中当他发展自己的研究(当时)年轻的人工智能领域。另一个来自我父亲的影响?他坚定的声音提醒我与挫折对我发牢骚说一个新的音乐,我的手没有滑入:记住,Kasia:熟能生巧。熟能生巧。但为什么“熟能生巧”?怎么可能,我阅读的书籍,,一个人能忘记没有忘记怎么唱怎么说?

我已经足够幸运去追求我希奇的思想与经验方法在儿童时期成立于生物学和神经科学。实验室结构允许有针对性的调查学习如何改变神经组织的机制和行为功能。

这个工作都是令人难以置信的,特别是因为无休止的证据表明成人大脑的塑料。我们越了解成人神经可塑性(例如,发生的情况下,如何重新组织皮层,和神经重塑的后果对后续行为)将会有更多的这种基础科学直接关系和影响到诊所。例如,行为治疗策略可以缓解或延迟记忆缺陷发生的由于大脑功能障碍或疾病可以开发有针对性的学习模式,我们已经识别出可预测的神经重构的结果。我希望有一天我们可能会获得足够的了解潜在的可塑性产生成功的学习和记忆推迟甚至毁灭性的损伤治疗中风后出现记忆丧失或阿尔茨海默氏症。

/你的导师或科学的影响是谁?

我的事业在神经科学的基础当我成立本科生物学主要在蒙特利尔麦吉尔大学,加拿大。在校园里有一种强烈的神经生物学的传统,渗透到突出的玄武石心理学和生物学建筑在山上Docteur潘菲尔德大街(是的,在怀尔德潘菲尔德博士)和蒙特利尔神经学研究所。它激起了未来研究科学家在我知道潘菲尔德,唐纳德·赫布提问到,布伦达·米尔纳,那些跟着他们,使他们的发现走在相同的大厅,处理相同的冰冷的冬季。

我第一次介绍给实验室研究在麦吉尔,我非常幸运,链接我的音乐和神经科学的利益与丹尼尔·列维京在实验室对音乐的感知、认知和专业知识。是我第一次看到一个研究实验室工作,协作产生的新思想实验和聪明的方法进行。我也看到了第一手每个实验室成员是如何宝贵的实验室的整体功能,最好,我们操作作为一个家庭。无数次,丹介入提醒我永远不会放弃,和给我的路线,我可以达到我的目标和追求自己的利益。

这些利益在听觉感知和认知的神经生物学基质导致我诺曼·温伯格在学习和记忆的神经生物学中心的加州大学欧文及其神经生物学和行为。毫无疑问,规范一直是最具影响力的导师神经科学。我最重视从规范科学课吗?识别你的假设。一个可能的假设是根深蒂固,虽然有时很难发现,他们的发现对终极真理的发现至关重要。这个简单的规则有助于写作、演讲、谈判准备的科学,设计一个研究项目。一旦你意识到你自己的假设,它能帮助你了解你的听众,你的学生,你的同事,甚至你的评论家。

我也不是研究科学家我今天如果不是学习和记忆的神经生物学中心和加州大学欧文分校。中心的教师和实验室组织这隔壁大厅是科学家们的共同问题,但各级的调查。这无疑是由于我的经验,与那里的人交谈,我意识到这是可行的,形成未来的研究项目,解决学习和记忆的机制跨越行为,神经、分子和基因水平。这种回声再次合作研究的力量,在科学会议上的讨论的重要性,大学生的家庭的价值朝着同一个目标的科学家发现真理的本质大脑。我特别感谢我的博士后顾问,吉姆McGaugh和马塞洛伍德,我从他也了解到,可以平衡一个热爱生活热爱科学。

你的未来的研究议程是什么?

发现具象的感觉皮层可塑性是一个潜在的机制的内容记忆的强度或许可以解释为什么有些记忆丢失(例如,如果缺乏归纳学习后适当形式的可塑性导致疾病和伤害有关痴呆或特定的记忆丧失)。然而,它也暗示了理解为什么有些记忆尤其侵入。例如,太大的感应可塑性新兵细胞特定感官提示可能导致创伤后应激障碍(PTSD)通过增加特定信号,触发倒叙的效力和压力反应。同样,皮质比例的线索可能是一个神经基础的可能性cue-initiated陷入上瘾的药瘾行为障碍。这些情况都是条件记忆细节是非常强劲。

新的一页,我的研究中我已经开始与马塞洛伍德加州大学欧文分校已经确定尤其强烈记忆的形成涉及的表观遗传机制,促进初级听觉皮层可塑性。近年来,表观遗传学已成为行为神经科学领域的一个主要因素。虽然有强有力的证据表明,表观遗传机制控制发育的可塑性形式建立皮层组织,他们还出现一个独立和强大的角色post-mitotic成人大脑的细胞分化程度。表观遗传控制基因的表达——需要双向可塑性——使非常健壮的神经元身份的变化,功能,结构,连接,并最终动物行为。这将是令人兴奋的听觉模型是否学习,记忆,和大脑皮层可塑性,结合表观遗传控制可以提供有针对性的方法,解决机制强劲和持续的内容在内存中。未来可能的实用药理操纵表观遗传控制的特定行为,甚至逆转的持久的疾病病理上强大的内存,这将扩展我们对其他维度的理解学习,记忆,或者,最终,任何特定的刺激驱动行为。

出版是什么让你最感到骄傲呢?

Bieszczad, k . m . &温伯格:m (2012)。灭绝的预测显示,初级感觉皮层强化的结果。欧洲神经科学杂志》上,35,598 - 613。

本文包含的一些原则的感觉皮层可塑性的过程中发现我的研究生工作——它显示相结合的效用问题听觉皮层可塑性(即“因素”。,心理因素驱动的形成可塑性什么?)和它的“功能”(即。,后形成结果的行为可塑性是什么?)。这个框架发现一个潜在的神经机制的基本学习效果行为灭绝,灭绝行为复苏后,甚至一个可信的巴甫洛夫的“零下”灭绝现象的机制。最重要的是,这些机制被发现在“感官”区域强调整个皮层可能一致的行动来支持学习、记忆和认知。

有另一组论文的管道,我兴奋地今年出来——这些都是特别令人兴奋,因为我们使用大脑刺激技术的方法因果账户初级皮层对学习和记忆的作用。这是…未完待续。