Междисциплинарный
семинар
Руководитель семинара - К.В. Анохин
Человеческий мозг, состоящий из более чем 100 миллиардов нейронов, - самый сложный объект в известной нам Вселенной. Его изучение связано с поисками ответов на наиболее глубокие вопросы о человеческой природе. Как мы произошли и что мы наследуем от наших предков? Как наше поведение зависит от наших генов? Как мы познаем мир и как мы изменяемся в процессе этого познания? Как мы чувствуем, желаем и мыслим? Как наш разум связан с нашим мозгом, нервными клетками и их молекулами?
Сегодня
науки о мозге объединяют нейрофизиологов и нейроанатомов, молекулярных
генетиков и эмбриологов, этологов и эволюционных биологов, психологов
и психиатров, математиков и специалистов в области компьютерных наук и
искусственного интеллекта. Цель семинара – поиски новых путей взаимодействия
этих дисциплин в изучении мозга и поведения.
АРХИВ СЕМИНАРОВ:
Нинкина Наталья Николаевна
После окончания МБФ 2-го Московского Медицинского института работала в лаборатории Г.П. Георгиева ИМБ РАН, где защитила диссертацию, посвященную клонированию и изучению p53 гена человека, выполненную под руководством П.М. Чумаковa.
С 1990 года работает в Великобритании, старший научный сотрудник, Cardiff University. Одновременно руководит группой моделирования нейродегенеративных заболеваний человека в Институте Физиологически Активных Веществ РАН
Научные интересы:
молекулярно-клеточные основы и трансгенные модели нейродегенеративных заболеваний.
6 октября
Н.Н.Нинкина, ИФАВ РАН, Черноголовка www.NDD.ipac.ac.ru,
Genetics Department, Cardiff University, UK
НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИЯ: ЕСТЬ ЛИ СВЕТ В КОНЦЕ ТОННЕЛЯ?
Молекулярные исследования мозга последних лет ведут к пересмотру фундаментальных представлений о природе нейродегенеративных заболеваний. Становится ясно, что в основе многих нейродегенеративных процессов лежат протеинопатии - нарушение метаболизма и функции ряда белков, обладающих повышенной склонностью к агрегации. Эти белковые агрегаты образуют сенильные бляшки, тельца Леви, прионовые бляшки, нейрофибриллярные клубки и другие амилоидныe отложения в различных отделах нервной системы. Понимание причин этих процессов должно привести к созданию единой теории протеинопатий, что в свою очередь откроет пути для разработки нового поколения препаратов, воздействующих непосредственно на ключевые звенья патогенеза нейродегенеративных заболеваний. На примере созданной нами в трансгенных мышах модели гамма-синуклеинопатии будут рассмотрены основные этапы развития классической протеинопатии, а также различные защитные механизмы для очистки внутриклеточного пространства от амилоидогенных белков и их агрегатов.
Анатолий Николаев
Head of the Lab, Neuroscience Department, Genentech Inc. South San Francisco, CA.
Graduated from the Department of Molecular Biology, Moscow State University in 1999. Received a PhD from Department of Pathology, Columbia University in 2005. Recipient of Harold M. Weintraub Graduate Student Award. Postdoctorial Fellow in Neuroscience Department, Genentech Inc (2005-2008).
Currently Head of the Lab at the Neuroscience Department, Genentech Inc.
Научные интересы:
молекулярные основы Болезни Альцгеймера, механизмы гибели аксонов и синапсов при нейродегенеративных заболеваниях.
25 мая
Anatoly Nikolaev,
Neuroscience Department Genentech Inc., USA
APP-death receptor signaling in development, degeneration and injury
Degenerative remodeling of the nervous system help to sculpt precise patterns of neuronal connectivity during development, but the molecular basis for this process is poorly understood. We report that Amyloid Precursor Protein (APP) and Death Receptor 6 (DR6) activate a widespread axonal self-destruction program. Our results indicate that APP and DR6 are components of a pro-degenerative pathway in embryonic neurons, and suggest that an extracellular fragment of APP, acting via DR6 and caspase-6, contributes to Alzheimer’s disease. In additional studies, we found that the same APP-DR6 signaling pathway can inhibit outgrowth of postnatal sensory neurons, which are trophic factor independent. Our findings show that APP, acting via DR6, can restrict axon growth following spinal cord injury in adult, and identify DR6 is a potential therapeutic target to promote regeneration following injury.
Валерий Калацкий
Pук.лаборатории нейроимиджинга и корковых функций,
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Houston, Texas.
Окончил МФТИ, 1993-1999 PhD Physics, Texas A&M University, 1999-2000 Postdoctoral fellow at Argonne National Laboratory, 2000-2004 Sloan-Swartz post-doctoral fellow in Theoretical Neurobiology at the Keck Center for Integrative Neuroscience, University of California,
Научные интересы:
функциональный нейро-имиджинг коры головного мозга, сенсорная и когнитивная нейробиология.
20 марта
Valery A. Kalatsky
,
University of Houston, Houston, USA
Cortical maps of sensory world: Fourier approach to optical imaging
Optical imaging of intrinsic signals is an imaging modality that allows visualization of neural activity with high spatial resolution. We present a new technique for acquiring and analyzing intrinsic signal optical images of brain activity, using continuous stimulus presentation and data acquisition. The main idea is to present a temporally periodic stimulus and to analyze the component of the response at the stimulus frequency. Advantages of the new technique include a dramatic increase in spatial resolution, and a 30-fold or greater reduction in acquisition time. We also present a novel approach to localizing instantaneous neuronal responses using time-reversed stimuli that is widely applicable to brain imaging. To demonstrate the power of the technique we present high-resolution retinotopic maps of 5 visual areas in mouse cortex and orientation maps in cat visual cortex.
Попов Виктор Иванович
д.б.н., профессор, главный научный сотрудник Ин-та биофизики клетки РАН.
В 1995-1996 гг. Visiting Professor в Гарвардском Университете (Бостон, США). Последние 7 лет совместно с Dr. M.G. Stewart (Open University, Milton Keynes, UK) исследует трехмерную организацию синапсов в гиппокампе при стрессе, пространственном обучении, длительной потенциации и ряда наследственных заболеваний.
Научные интересы:
количественный стереологический анализ и трехмерная организация синапсов гиппокампа млекопитающих с использованием серийных ультратонких срезов, иммуногистохимия.
25 декабря
В.И.Попов
,
Ин-т биофизики клетки РАН
Нейрогенез «незрелых» нейронов в зубчатой фасции гиппокампа крыс
В последние годы пристальное внимание уделяется нейрогенезу в обонятельной луковице и гиппокампе за счет стволовых клеток. В настоящем докладе представлены данные по делению «незрелых» гранулярных клеток в зубчатой фасции половозрелых крыс с использованием серийных ультратонких срезов и иммуногистохимии. Нами показано, что так называемые «незрелые нейроны» зубчатой фасции по-видимому способны к митозу в течение всей жизни млекопитающих. Используя антитела к дезоксибромуридину (BrdU), к промежуточным филаментам глиальных клеток (GFAP) и к миротрубочка-ассоциированному белку (doublecortin) в «незрелых гранулярных» клетках, представлены данные по нейрогенезу в зубчатой фасции гиппокампа крыс таких «незрелых нейронов».
Семьянов
Алексей Васильевич
руководит лабораторией в RIKEN Brain Science Institute (Япония), а также является профессором Нижегородского университета.
Pодился в г. Горьком, закончил Нижегородский университет по специальности «биофизика».
Работал в Институте Теоретической и Экспериментальной Биофизики в г.Пущино, где защитил кандидатскую (1998), а затем докторскую (2002) диссертации.
Работал в Institute of Neurology, University College London (1998-2005). С 2005 г. руководит Neuronal Circuit Mechanisms Research Group в RIKEN Brain Science Institute.
Научные интересы: исследование клеточных механизмов обработки информации мозгом.
27 ноября
Алексей Семьянов
,
Neuronal Circuit Mechanisms Reseasch Group,
Brain Science Institute, RIKEN, Tokyo, Japan
Одновременные возбуждающие и тормозные эффекты ГАМК на одном нейроне
Нами было обнаружено, что в то время как в синапсе ГАМК обеспечивает тормозные токи, тонические экстрасинаптические ГАМК-опосредованные токи в той же клетке могут быть возбуждающими. Этот факт является необычным, так как до настоящего момента ГАМК рассматривалась либо как тормозный медиатор в зрелом мозге, либо как возбуждающий медиатор на ранних стадиях развития нервной системы. Мы показали, что ГАМК может одновременно как возбуждать, так и тормозить нейрон. Такие дифференциальные эффекты ГАМК могут иметь большое значение для регуляции работы нервных сетей, в том числе для генерации ритмов мозга.
Рауль Гайнетдинов
Окончил Второй московский медицинский институт в 1988 г.
Защитил диссертацию в Институте фармакологии РАМН (Москва) в 1992 г.
С 1988 по 1996 гг. работал в Институте фармакологии РАМН.
С 1996 по 2008 г. работал в университете Duke, США
С 2008 г. старший исследователь в департаменте нейронаук и технологий мозга, Итальянского технологического института, Генуя, Италия.
29 октября
А.Raul R. Gainetdinov
,
Italian Institute of Technology, Genova, Italy;
Duke University, Durham, NC, USA
Brain dopamine functions and pharmacology: studies with the dopamine transporter mutant mice
Monoaminergic neurotransmitter dopamine plays a critical role in the regulation of movement, emotions and reward, and its dysfunction contributes to several brain disorders. A complex homeostatic balance between the amount of DA synthesized, packaged in the vesicles, released, re-uptaken via plasma membrane transporter and metabolized, determines overall status of dopaminergic signaling. The plasma membrane dopamine transporter (DAT) provides effective control of both the extracellular and intracellular concentrations of DA by re-capturing released neurotransmitter into the presynaptic terminals. This transporter is a primary target of psychostimulants and neurotoxins, such as cocaine, amphetamines and MPTP. Dr. Gainetdinov will summarize recent advances in understanding the functional roles of these transporters and the mechanisms of action of psychotropic drugs as revealed in studies using mice with genetic deletion of the DAT.
А. ИОАННИДЕС
Andreas IOANNIDES
Окончил физический факультете университета Суррея (University of Surrey) Англия. Защитил PhD в области теоретической физики (University of Surrey)
С 1986 по 1998 гг. занимался проблемами биомагнетизма в Открытом университете Великобритании (Milton Keynes) и в Исследовательском центре Research Center Juelich, Германия (1995-1998).
С 1998 г. руководит лабораторией динамики человеческого мозга, Институт наук о мозге, RIKEN, Япония.
Научные интересы: магнитная энцефалография, картирование мозга в различных функциональных состояниях, высшие когнитивные функции мозга
10 октября
А.A. Ioannides,
RIKEN Brain Sciences Insitute (Tokyo, Japan)
Studying neurodynamics across the brain in different timescales using tomographic analysis of MEG signals
Magnetoencephalography (MEG) offers a non-contact, non-invasive way of recording the magnetic field generated by the brain. From these recordings it is possible to look tomographically into the human brain while engaged in a task or in different states (e.g. sleep stages), and follow and quantify real-time interactions between brain areas. The talk will emphasize studies of the visual system and the role of attention. Additional examples showing how brain-wide networks are organized in short (few tenths or hundreds of milliseconds) and longer time periods (over hours) will draw from recent results for eye movements in awake state and sleep and from detailed study of wide- and gamma-band activity along mid-line brain structures while awake and during different sleep stages.
БЕН-АРИ
BEN-ARI Yehezkel
Профессор, директор Средиземноморского нейробиологического института INMED (Institut de Neurobiologie de la Mediterranee)
1971 Doctorat essciences, Universite de Paris VI (France)
1999-present Founder and Director of the INMED, Marseille, France
Научные интересы: пластичность мозга, нарушения работы нервной системы и их возникновение.
23 сентября
Е.Бен-Ари ,
Средиземноморский нейробиологический институт, Марсель, Франция
INMED (Institut de Neurobiologie de la Mediterranee), Marseille, France
Neuroarcheology: the search of presymptomatic signatures of neurological disorders
During brain development, cells divide, differentiate and migrate to their assigned targets to form synapses and active cell assemblies.
Genetic programs and environmental factors converge to control and influence all of these steps, and thus there are many points in the system at which mutations or environmental insults could exert a deleterious influence. Growing evidence suggests that as a result of early insults, misconnected circuits can arise with a "pre-symptomatic neuronal signature" that perturbs the construction of functional entities. I propose here that early and late-onset neurological disorders as diverse as infantile epilepsies, mental retardation, dyslexia or even Huntington and Alzheimer disease may be in part "born in utero" via these mechanisms. The confirmation of this hypothesis using imaging techniques in humans will profoundly alter our understanding of neurological disorders.
