NSF desteğiyle uluslararası ekipler sinir bilimindeki önemli soruları araştırıyor

Beynin nasıl çalıştığına ve davranış ürettiğine dair daha iyi bir anlayış geliştirmek, tıptan yapay zekanın geliştirilmesine kadar her konuda devrim yaratma potansiyeline sahip bir araştırma meselesidir. NSF'nin NeuroNex olarak da bilinen Yeni Nesil Sinirbilim Ağları programı, yıllardır beynin gizemlerini çözmeye yönelik yeni araçlar ve teoriler geliştirmeye yardımcı olmak için çalıştı. Şimdi, NSF ve bir grup uluslararası ortak, bu kaynakları dünya çapındaki araştırmacıların ellerine vermek ve yeni nesil sinir bilimini hızlandırmak için uluslararası ortaklıklar oluşturmak için çalışıyor.

Dört ülkeyi temsil eden yetmiş araştırmacı, beynin nasıl çalıştığını ve çevrelerindeki çevreyle nasıl etkileşime girdiğini araştıracak. Bazı ekipler, beynin bir hayvanın hareketini nasıl kontrol ettiğini, beynin kokuları nasıl işlediğini ve davranışı nasıl etkilediğini araştıracak. Diğerleri sinaps yapısındaki değişikliklerin nöronların nasıl iletişim kurduğunu ve beynin bilgiyi nasıl sakladığını nasıl etkilediğini keşfedecek.

NSF Biyolojik Bilimler direktör yardımcısı Joanne Tornow, “Nörobilimdeki en önemli sorular o kadar karmaşıktır ki, tamamlayıcı uzmanlığa sahip büyük araştırmacı ekipleri gerektirir. Bu ödüller, bu büyük zorlukların üstesinden gelmemize ve beynimizin nasıl çalıştığına dair derin keşifleri hızlandırmamıza yardımcı olacaktır” dedi. .

NSF'nin NeuroNex ödüllerinin dört disiplinlerarası takıma verdiği ödüllerin toplamı, beş yıl süreyle 50 milyon doların üzerindedir. Projeler, NSF'nin – NeuroNex programı aracılığıyla alınan geçmiş ödüller de dahil olmak üzere – diğer ABD federal kurumları ve uluslararası kuruluşlar tarafından nörobilime yapılan önceki yatırımlarıyla geliştirilen yöntemler, teknolojiler ve araçlardan yararlanacak ve bunların üzerine inşa edilecek. NSF, ağlardaki ABD kurumlarındaki araştırmacıları destekleyecek. Diğer ülkelerdeki araştırmacılar Kanada Sağlık Araştırma Enstitüleri ve Kanada'daki Fonds de Recherche du Quebec tarafından desteklenmektedir; Almanya'da Deutsche Forschungsgemeinschaft; ve Birleşik Krallık'taki Tıbbi Araştırma Konseyi.

Uluslararası Bilim ve Mühendislik Ofisi başkanı Rebecca Keiser, “Bilimsel uzmanlık ulusal sınırların ötesine geçer. NeuroNex aracılığıyla desteklenen uluslararası işbirliği ve fikir, teknoloji ve stajyer değişimi, beynin gizemlerini anlamadaki ilerlemeyi hızlandıracaktır” dedi.

Projeler ve ABD merkezli kurumları şunlardır:

• Nöromekanik Sistemlerde İletişim, Koordinasyon ve Kontrol, Case Western Reserve Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, hayvanların çevreleriyle etkileşime girdiklerinde motor çıktılarının altında yatan ilkeleri ve sinir mekanizmalarını ortaya çıkarmak için çalışacak. Önceki NeuroNex finansmanı kullanılarak geliştirilen karbon fiber elektrot dizilerinin yanı sıra diğer araç ve yöntemleri kullanan araştırmacılar, bu beyin prensiplerini inceleyecek ve her yaklaşımın diğerini ilerlettiği, hayvanların yeteneklerini taklit etmeyi amaçlayan robotlar yaratacak. Hedefler arasında, beynin hareket kontrolünü nasıl düzenlediğinin daha iyi anlaşılması ve daha iyi mobil robotların yaratılması yer alıyor.
• Kokudan Eyleme: Koku Yönlendirmeli Doğal Davranışın İlkelerini KeşfetmekColorado Üniversitesi Boulder'da, sinir sistemlerinin koku uyaranlarını nasıl algılayıp işlediğini ve ardından davranışı nasıl yönlendirdiğini inceleyecek. Araştırma koku güdümlü robotların geliştirilmesine yol açabilir. Ekibin kökenleri, başlangıçta NSF/Beyin Girişimi Fikir Laboratuvarı mekanizması altında oluşturulmuş üç gruba dayanmaktadır.
• Fonksiyonel Ağlarda Sinaptik Ağırlığın Tanımlanması ve Etkisinin EtkinleştirilmesiAustin, Texas Üniversitesi'nden bilim insanları, sinapsların (nöronlar arasındaki fiziksel ve iletişim bağlantıları) ağırlığı (veya gücü), yapısal bileşenleri ve aktiviteleri arasındaki ilişkiyi çözmeye çalışacak. Araştırmacılar, multidisipliner yaklaşımları, son teknoloji görüntüleme teknolojilerini ve önceki ABD nörobilim yatırımları yoluyla geliştirilen siber kaynakları kullanarak, spesifik sinir devrelerinin nasıl çalıştığını tahmin edebilecek veriler üretecek ve bu da daha gelişmiş beyin görüntüleme teknolojilerine ve analizlerine yol açabilecek.
• Primat Neokorteksinin Dokusu ve Zihinsel Temsillerin KökeniYale Üniversitesi'nde, primatların bilgiyi kısa süreler boyunca nasıl koruduklarını anlamak için bir takım yaklaşımlar geliştirilecek; bu, soyut muhakeme, dil ve diğer yüksek bilişsel davranışların geliştirilmesinde önemli bir yapı taşıdır. Araştırma, önceki yatırımlar kullanılarak geliştirilen fare ve insan nöron verilerine ilişkin veritabanları üzerine inşa edilecek ve daha geniş bilimsel topluluk için paha biçilmez olacak yeni tek hücreli gen ekspresyonu veri setleri oluşturmayı amaçlıyor.

NeuroNex, NSF'nin Yenilikçi Nöroteknolojileri Geliştirme yoluyla Beyin Araştırması'na veya beyin anlayışını ilerletmek için ABD kurumları arasında bir işbirliği olan BRAIN Girişimi'ne katılımının önemli bir parçasıdır.