stringtranslate.com

Лиза Джокомо

Лиза Джокомо — американский нейробиолог , профессор кафедры нейробиологии Медицинской школы Стэнфордского университета . Джокомо исследует молекулярные и клеточные механизмы, лежащие в основе кортикальных нейронных цепей, участвующих в пространственной навигации и памяти.

Ранняя жизнь и образование

Джокомо выросла в Хайлендс-Ранч, штат Колорадо, где проводила много времени на открытом воздухе. [1] Она связывала свой ранний интерес к науке с исследованиями на открытом воздухе в детстве и думала, что карьера в медицине удовлетворит ее интерес к науке. [1] Джокомо продолжила обучение в качестве студента бакалавриата в Университете Бэйлора, получая академическую стипендию. [2] Желая заняться медициной, Джокомо работала консультантом по вопросам психического здоровья в местной клинике, а также в Госпитале по делам ветеранов, где она также проводила исследования психических заболеваний. [1] Этот исследовательский опыт и эксперименты, которые она проводила на занятиях по психологии, вдохновили ее выбрать специальность психолога. [2] Когда она начала осознавать отсутствие доступных вариантов лечения психических заболеваний, ее вдохновил ее профессор психологии и статистики, доктор Роджер Кирк, и она изменила свой путь, чтобы глубже понять нейробиологию вместо медицины. [1] [2]

Джокомо получила степень бакалавра в Бейлоре в 2002 году, получив степень по психологии, а затем продолжила обучение в магистратуре по психологии в Бостонском университете . [2] Джокомо работала с доктором Майклом Хассельмо , чтобы понять, как различные нейромодуляторы влияют на обработку памяти. [2] Она осталась в Бостонском университете, чтобы завершить свою докторскую диссертацию по нейронауке под руководством Хассельмо . [1]  Во время обучения в докторской диссертации Джокомо опубликовала первую авторскую работу в 2005 году, показывающую, что нанесение никотина на срезы гиппокампа модулирует глутаматергическую синаптическую передачу, что приводит к более длительному периоду усиленной синаптической передачи . [3] Эти результаты могут пролить свет на механизмы, посредством которых никотин оказывает эффект улучшения памяти. [3]

После изучения эффектов холинергической модуляции на кортикальную функцию [4] , а также различий между модуляторными эффектами метаботропных глутаматных рецепторов на синаптическую передачу [5] , Джокомо начал изучать решетчатые клетки . Решетчатые клетки — это клетки в коре, которые демонстрируют пространственно модулированные поля срабатывания, которые повторяются в окружающей среде, чтобы постоянно обновлять животное о его положении в пространстве. В первой статье автора, опубликованной в журнале Science , Джокомо обнаружил, что решетчатые клетки демонстрируют различия в частоте подпороговых колебаний мембранного потенциала в энторинальной коре по всей дорсальной и вентральной оси. [6] Эти результаты согласуются с моделью Берджесса и О'Кифа, так что различия в частоте подпороговых соматических колебаний приводят к различиям в пространственной частоте полей решетчатых клеток. [6] Джокомо дополнительно исследовала различия во внутренних свойствах медиальных энторинальных кортикальных решетчатых клеток по всей дорсально-вентральной оси и в 2008 году опубликовала еще одну статью первого автора, в которой описывалось, как экспериментальные данные, касающиеся физиологии решетчатых клеток, могут быть поняты в рамках двух возможных вычислительных моделей решетчатых клеток. [7] Она пришла к выводу, что, принимая во внимание экспериментальные данные, как динамика аттрактора, так и модели осцилляторной интерференции помогают объяснить свойства активации решетчатых клеток в энторинальной коре. [7]

Джокомо получила докторскую степень в 2008 году и решила продолжить постдокторантуру в лаборатории Мозера, где она могла бы проверить свои клеточные и вычислительные работы из своих аспирантских исследований на животных и под руководством ученых, которые открыли сетчатые клетки. [1] Лаборатория располагалась в Центре нейронных вычислений Норвежского университета науки и технологий, поэтому она переехала в Норвегию со своим мужем для своей постдокторантской работы. [1] Она провела четыре года в Норвегии, работая с Мозерами, и опубликовала много влиятельных статей, которые оказали большое влияние на область сетчатых клеток. В 2011 году она обнаружила, что отключение определенных каналов в энторинальной коре, активируемых гиперполяризацией циклических нуклеотид-зависимых каналов (HCN), привело к расширению размера и расстояния между сетчатыми полями, но дорсально-вентральный градиент сетчатого рисунка сохранился. [8] Помимо рассмотрения других вычислительных моделей ячеек сетки, Джокомо описала функцию клеток направления головы в энторинальной коре в статье первого автора в Cell. [9] Она обнаружила, что клетки направления головы организованы топографически. [9] В частности, градиент настройки этих клеток уменьшается вдоль дорсально-вентральной оси, а дорсовентральный градиент настройки выражен только в слое III энторинальной коры. [9] В целом, эта статья подчеркнула фундаментальную природу дорсовентральных градиентов в цепях энторинальной коры. [9]

Карьера и исследования

С 2011 по 2012 год Джокомо занимала должность руководителя группы в Институте системной нейронауки Кавли при Норвежском университете науки и технологий . Затем Джокомо была принята на работу в Стэнфордский университет в 2013 году, где она занимала должность доцента нейробиологии до 2018 года. [10] Лаборатория Джокомо фокусируется на нейробиологии функционально определенных типов клеток в энторинальной коре. [10] Изучение клеток сетки , клеток направления головы и пограничных клеток позволяет Джокомо выполнять определенные манипуляции в системе, которая предлагает измеримые результаты. [10]

В 2015 году Джокомо и ее лаборатория открыли новые механизмы исправления ошибок в ячейках сетки. [11] Поскольку ячейки сетки используют интеграцию путей при вычислении нейронного представления местоположения животного в пространстве, Джокомо и ее лаборатория выдвинули гипотезу, что в мозге должен быть своего рода механизм исправления ошибок, в противном случае ошибка будет накапливаться, и животные не смогут ориентироваться в своей среде. [11] Они обнаружили, что ячейки сетки накапливают ошибку относительно времени и пройденного расстояния, ошибка отражает когерентный дрейф в шаблоне сетки, и, наконец, что пограничные клетки могут служить нейронным субстратом для исправления ошибок. [11] В целом, эти результаты указывают на то, что ориентиры в среде животных имеют решающее значение для стабильности сетки. [11] В 2018 году Джокомо и ее лаборатория исследовали влияние масштаба сетки на масштаб места, отключив каналы HCN1 для расширения масштаба сетки. [12] Они заметили, что масштаб места также расширялся в областях, далеких от границ среды, и что стабильность поля места снижалась, а пространственное обучение ухудшалось. [12] Эти результаты подчеркивают важные биологические связи между клетками сетки и клетками места в кодировании места и пространственной памяти. [12] В 2019 году лаборатория Джокомо исследовала пластичность энторинальных пространственных карт. [13] Они обнаружили, что энторинальные карты реструктурируются, чтобы включить изученные местоположения вознаграждения, и эта реструктуризация улучшает позиционное декодирование, когда животное находится в непосредственной близости от местоположения вознаграждения. [13]

Еще одной целью исследовательской программы лаборатории Джокомо является изучение онтогенеза топографии медиальной энторинальной коры, чтобы понять, как развиваются градиенты в ионных каналах, приводя к пространственному картированию и нейронным представлениям пространства. [10]

В 2019 году Джокомо получил должность доцента кафедры нейробиологии в Стэнфордском университете. [14]

Награды и почести

Избранные публикации

Ссылки

  1. ^ abcdefgh University, © Stanford; Stanford; California 94305 (2015-05-04). "Нейробиологи изучают, как мозг кодирует пространственную информацию". Добро пожаловать в Bio-X . Получено 2020-04-04 .{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  2. ^ abcdef "Медаль за заслуги перед исследованиями: Лиза Джокомо". Baylor Magazine . Baylor University. Осень 2016. Получено 2020-04-04 .
  3. ^ ab Giocomo, Lisa M.; Hasselmo, Michael E. (2005). «Никотиновая модуляция глутаматергической синаптической передачи в регионе CA3 гиппокампа». European Journal of Neuroscience . 22 (6): 1349–1356. doi :10.1111/j.1460-9568.2005.04316.x. ISSN  1460-9568. PMID  16190890. S2CID  15023783.
  4. ^ Хассельмо, ME; Джокомо, LM (2006-02-01). «Холинергическая модуляция кортикальной функции». Журнал молекулярной нейронауки . 30 (1): 133–135. doi :10.1385/JMN:30:1:133. ISSN  1559-1166. PMID  17192659. S2CID  8821283.
  5. ^ Джокомо, Лиза М.; Хассельмо, Майкл Э. (2006). «Разница во времени модуляции синаптической передачи метаботропными глутаматными рецепторами группы II и группы III в регионе CA1 гиппокампа». Hippocampus . 16 (11): 1004–1016. doi :10.1002/hipo.20231. ISSN  1098-1063. PMID  17039485. S2CID  15547439.
  6. ^ ab Giocomo, Lisa M.; Zilli, Eric A.; Fransén, Erik; Hasselmo, Michael E. (2007-03-23). ​​"Временная частота подпороговых колебаний масштабируется с интервалом между ячейками энторинальной сетки". Science . 315 (5819): 1719–1722. Bibcode :2007Sci...315.1719G. doi :10.1126/science.1139207. ISSN  0036-8075. PMC 2950607 . PMID  17379810. 
  7. ^ ab Giocomo, Lisa M.; Hasselmo, Michael E. (2008). «Вычисление с помощью колебаний: значение экспериментальных данных для теоретических моделей ячеек сетки». Hippocampus . 18 (12): 1186–1199. doi :10.1002/hipo.20501. ISSN  1098-1063. PMC 2653064 . PMID  19021252. 
  8. ^ Джокомо, Лиза М.; Хуссаини, Сайед А.; Чжэн, Фань; Кандель, Эрик Р.; Мозер, Мэй-Бритт; Мозер, Эдвард И. (2011-11-23). ​​«Ячейки сетки используют каналы HCN1 для пространственного масштабирования». Cell . 147 (5): 1159–1170. doi : 10.1016/j.cell.2011.08.051 . ISSN  0092-8674. PMID  22100643.
  9. ^ abcd Джокомо, Лиза М.; Стенсола, Тор; Бонневи, Тора; Ван Каутер, Тиффани; Мозер, Мэй-Бритт; Мозер, Эдвард И. (2014-02-03). "Топография клеток направления головы в медиальной энторинальной коре". Current Biology . 24 (3): 252–262. doi : 10.1016/j.cub.2013.12.002 . ISSN  0960-9822. PMID  24440398.
  10. ^ abcd "Профиль Лизы Джокомо | Профили Стэнфорда". profiles.stanford.edu . Получено 2020-04-04 .
  11. ^ abcd Хардкасл, Киа; Гангули, Сурья; Джокомо, Лиза М. (2015-05-06). «Границы окружающей среды как механизм коррекции ошибок для ячеек сетки». Neuron . 86 (3): 827–839. doi : 10.1016/j.neuron.2015.03.039 . ISSN  0896-6273. PMID  25892299.
  12. ^ abc Mallory, Caitlin S.; Hardcastle, Kiah; Bant, Jason S.; Giocomo, Lisa M. (февраль 2018 г.). «Масштаб сетки определяет масштаб и долгосрочную стабильность карт мест». Nature Neuroscience . 21 (2): 270–282. doi :10.1038/s41593-017-0055-3. ISSN  1546-1726. PMC 5823610 . PMID  29335607. 
  13. ^ abc Батлер, Уильям Н.; Хардкасл, Киа; Джокомо, Лиза М. (2019-03-29). «Запомненные места вознаграждения реструктурируют энторинальные пространственные карты». Science . 363 (6434): 1447–1452. Bibcode :2019Sci...363.1447B. doi :10.1126/science.aav5297. ISSN  0036-8075. PMC 6516752 . PMID  30923222. 
  14. ^ "Профиль Лизы Джокомо | Стэнфордские профили". profiles.stanford.edu . Получено 2020-04-04 .
  15. ^ "Объявлены стипендиаты Валле 2019 года | Фонд Валле". www.thevalleefoundation.org . Получено 04.04.2020 .
  16. ^ "Лауреаты премии Young Investigator Award 2018". Управление военно-морских исследований, науки и технологий . 2018. Получено 3 апреля 2020 г.
  17. ^ "Лиза Джокомо и Кристофер Харви получают премию молодого исследователя". EurekAlert! . Получено 2020-04-04 .
  18. ^ "Награда за понимание человеческого познания". Фонд Джеймса С. Макдоннелла . 2016. Получено 3 апреля 2020 г.
  19. ^ "Lisa Giocomo, PhD". New York Stem Cell Foundation . Получено 2020-04-04 .
  20. ^ "Премии стипендий Клингенштейна-Саймонса в области нейронаук". Фонд Саймонса . Получено 04.04.2020 .
  21. ^ ab "Международная исследовательская премия Питера и Патрисии Груберов в области нейронауки | Фонд Грубера". gruber.yale.edu . Получено 04.04.2020 .
  22. ^ Бант, Джейсон С.; Хардкасл, Киа; Око, Сэмюэл А.; Джокомо, Лиза М. (18.02.2020). «Топография в динамике всплесков энторинальных нейронов». Cell Reports . 30 (7): 2349–2359.e7. doi : 10.1016/j.celrep.2020.01.057 . ISSN 2211-1247  . PMC 7053254. PMID  32075768. 
  23. ^ Munn, Robert GK; Mallory, Caitlin S.; Hardcastle, Kiah; Chetkovich, Dane M.; Giocomo, Lisa M. (февраль 2020 г.). «Сигналы энторинальной скорости отражают геометрию окружающей среды». Nature Neuroscience . 23 (2): 239–251. doi :10.1038/s41593-019-0562-5. ISSN  1546-1726. PMC 7007349 . PMID  31932764. 
  24. ^ Кэмпбелл, Малкольм Г.; Джокомо, Лиза М. (декабрь 2019 г.). «Как нейронный компас мухи адаптируется к постоянно меняющемуся миру». Nature . 576 (7785): 42–43. Bibcode :2019Natur.576...42C. doi : 10.1038/d41586-019-03443-1 . PMID  31792416.
  25. ^ Хардкасл, Киа; Джокомо, Лиза М. (3 апреля 2019 г.). «Зыбучие пески корковых отделов». Neuron . 102 (1): 8–11. doi : 10.1016/j.neuron.2019.03.015 . ISSN  1097-4199. PMID  30946829.
  26. ^ Окко, Сэмюэл А.; Хардкасл, Киа; Джокомо, Лиза М.; Гангули, Сурья (2018-12-11). «Возникающая эластичность в нейронном коде для пространства». Труды Национальной академии наук . 115 (50): E11798–E11806. Bibcode : 2018PNAS..11511798O. doi : 10.1073/pnas.1805959115 . ISSN  0027-8424. PMC 6294895. PMID 30482856  . 
  27. ^ Кэмпбелл, Малкольм Г.; Окко, Сэмюэл А.; Мэллори, Кейтлин С.; Лоу, Изабель И.К.; Гангули, Сурья; Джокомо, Лиза М. (август 2018 г.). «Принципы, регулирующие интеграцию ориентиров и сигналов самодвижения в энторинальные корковые коды для навигации». Nature Neuroscience . 21 (8): 1096–1106. doi :10.1038/s41593-018-0189-y. ISSN  1546-1726. PMC 6205817 . PMID  30038279. 
  28. ^ Хардкасл, Киа; Махешваранатан, Ниру; Гангули, Сурья; Джокомо, Лиза М. (2017-04-19). «Мультиплексный, гетерогенный и адаптивный код для навигации в медиальной энторинальной коре». Neuron . 94 (2): 375–387.e7. doi :10.1016/j.neuron.2017.03.025. ISSN  1097-4199. PMC 5498174 . PMID  28392071. 
  29. ^ Хардкасл, Киа; Гангули, Сурья; Джокомо, Лиза М. (2015-05-06). «Границы окружающей среды как механизм коррекции ошибок для ячеек сетки». Neuron . 86 (3): 827–839. doi : 10.1016/j.neuron.2015.03.039 . ISSN  1097-4199. PMID  25892299.
  30. ^ Джокомо, Лиза М. (15.11.2016). «Границы окружающей среды как механизм коррекции и закрепления пространственных карт». Журнал физиологии . 594 (22): 6501–6511. doi : 10.1113/JP270624. ISSN  1469-7793. PMC 5108900. PMID 26563618  . 
  31. ^ "Публикации". Giocomo Lab . Получено 2020-04-04 .
  32. ^ Джокомо, Лиза М.; Зилли, Эрик А.; Франсен, Эрик; Хассельмо, Майкл Э. (2007-03-23). ​​«Временная частота подпороговых колебаний масштабируется с интервалом между ячейками энторинальной сетки». Science . 315 (5819): 1719–1722. Bibcode :2007Sci...315.1719G. doi :10.1126/science.1139207. ISSN  0036-8075. PMC 2950607 . PMID  17379810. 
  33. ^ Джокомо, Лиза М.; Хассельмо, Майкл Э. (сентябрь 2005 г.). «Никотиновая модуляция глутаматергической синаптической передачи в регионе CA3 гиппокампа». Европейский журнал нейронауки . 22 (6): 1349–1356. doi :10.1111/j.1460-9568.2005.04316.x. ISSN  0953-816X. PMID  16190890. S2CID  15023783.