For at fremme vores forståelse af de underliggende mekanismer for sund hjernefunktion og neurologiske og psykologiske sygdomme leder fakultetetet ved Neuroscience Institute på NYU Langone forskningsprojekter inden for fem brede, overlappende områder af neurovidenskab: cellulær og molekylær neurovidenskab, systemneurovidenskab, kognitiv og adfærdsmæssig neurovidenskab, beregningsbaseret neurovidenskab samt translationel og klinisk neurovidenskab.
Cellulær og molekylær neurovidenskab
De grundlæggende enheder i nervesystemet er yderst specialiserede celletyper kaldet neuroner og glia. Neuroner, med deres omfattende dendritter og axoner, producerer unikke elektriske hændelser og anvender et komplekst, højt udviklet system til at kommunikere med hinanden. Glia er en forskelligartet familie af celler, der udfører en række støttefunktioner i hele nervesystemet.
Cellulære og molekylære neurovidenskabsfolk søger en grundig forståelse af de grundlæggende processer i og mellem neuroner og glia, som opstår i samspillet mellem et stort antal signalmolekyler, ionkanaler og talrige andre fint afstemte komponenter. De identificerer nye mål og veje, der spiller en afgørende rolle i grundlæggende og komplekse neurale mekanismer, som f.eks. dem, der ligger til grund for indlæring og hukommelse. Disse processer og komponenter er ofte direkte forbundet med neurologiske sygdomme og kan vise sig at være klinisk relevante mål for nye lægemiddelbehandlinger.
Vores forskere bruger de mest avancerede teknikker, såsom to-fotonmikroskopi, in vivo-mærkning af celletypespecifikke individuelle neuroner og mikroarray-analyser, til at undersøge udviklingen og funktionen af både den intakte og syge hjerne på det cellulære og molekylære niveau.
Systems Neuroscience
Der er ca. 90 milliarder neuroner i den menneskelige hjerne. Hver neuron er forbundet med mange andre neuroner, og sammen arbejder de som et netværk for at reagere på information fra omverdenen, styre bevægelser og udføre et utal af andre komplekse funktioner.
Systemneurovidenskabsfolk identificerer, hvordan neuroner danner netværk, koder eller afkoder information om den ydre verden eller vores indre tilstand og i sidste ende giver anledning til en lang række adfærdsmønstre, herunder sanseopfattelse, motorisk kontrol, hukommelse, opmærksomhed og sprog. Disse komplekse funktioner er ofte påvirket i neurologiske og psykiatriske lidelser, hvilket understreger vigtigheden af at forstå, hvordan de opstår fra neuronal aktivitet.
Vores fakultet udforsker de vigtigste systemer i nervesystemet, herunder visuelle og auditive sanser, hukommelses- og følelsescentre og motoriske regioner i hjernen, i sundheds- og sygdomsmodeller.
Kognitiv og adfærdsmæssig neurovidenskab
Hjernen giver anledning til vores tanker, adfærd, følelser og selvforståelse. Den træffer så at sige beslutninger, er opmærksom, lærer og fastholder vores hukommelse. Kognitive og adfærdsmæssige neurovidenskabsfolk afslører de neurale substrater, der ligger til grund for disse mentale processer, og undersøger, hvordan de forstyrres ved neurologiske lidelser.
Vores forskere bruger avancerede billeddannelsesteknikker, f.eks. funktionel MRT, i kombination med adfærdsmæssige vurderinger, neuromodulerende interventioner og beregningsmæssig modellering for bedre at forstå, hvordan hjernen bruger information til at producere erindringer, sprog og mentale processer.
Computational Neuroscience
Neuronernes indviklede biofysik og kompleksiteten af neurale systemer egner sig begge til matematisk modellering og computervidenskabelige tilgange.
Computationelle modeller kan opbygges på celle- eller netværksniveau for at undersøge, hvilke aspekter der er afgørende for neuronernes funktion, kommunikation og i sidste ende adfærd. Som inden for mange områder af biologien øger den seneste eksplosion af data fra nye, sofistikerede forskningsteknikker også vores behov for at forbedre analysen og repræsentationen af data ved hjælp af beregningsmæssige midler.
Computational neuroscientists fremmer vores forståelse af informationsbehandling i hjernen og arbejder ofte sammen med eksperimentelle neuroscientists for løbende at forfine deres modeller.
Translational and Clinical Neuroscience
Translating basic research discoveries into clinical applications is a major challenge in all fields of biomedical science. Inden for neurovidenskab er behovet for nye terapier til behandling af udviklingsmæssige, degenerative, psykiatriske og andre typer af sygdomme særlig stort.
Vores translationelle neurovidenskabsfolk undersøger, hvordan grundlæggende neurovidenskabelige resultater hænger sammen med sygdomstilstande, tester teorier om sygdomsudvikling og udvikler nye strategier for mulige terapier. Sideløbende hermed anvender vores kliniske neurovidenskabsfolk fra specialer som neurologi, psykiatri, neurokirurgi, radiologi, otolaryngologi – hoved- og halskirurgi og anæstesiologi de mest aktuelle tilgange for at give patienterne den bedste behandling.
Vi arbejder også tæt sammen med NYU Langones Office of Therapeutics Alliances, Clinical and Translational Science Institute og Clinical Research Support Unit for at afprøve og validere nye lægemidler, udstyr og behandlinger med henblik på at forbedre patienternes resultater.