健康な脳機能および神経・精神疾患の根本的なメカニズムの理解を深めるため、NYU Langoneの神経科学研究所教員は、神経科学の5つの幅広い重複領域（細胞・分子神経科学、システム神経科学、認知・行動神経科学、計算神経科学、翻訳・臨床神経科学）の研究プロジェクトを主導しています。

細胞・分子神経科学

神経系の基本単位は、神経細胞とグリアと呼ばれる絶妙に特化した細胞タイプです。 神経細胞は、広範な樹状突起と軸索を持ち、ユニークな電気的事象を発生させ、複雑で高度に進化したシステムを使って互いにコミュニケーションをとっています。 グリアは、神経系全体でさまざまな支持機能を果たす多様な細胞群です。

細胞および分子神経科学者は、多数のシグナル伝達分子、イオンチャネル、その他多数の微調整された構成要素の相互作用から生じる、ニューロンおよびグリア内および間の基本プロセスの完全な理解を求めています。 そして、学習や記憶の根底にあるような基本的かつ複雑な神経メカニズムにおいて重要な役割を果たす、新しいターゲットや経路を同定している。 これらのプロセスや構成要素は、しばしば神経疾患に直接関連し、新しい薬物治療のための臨床的に関連したターゲットであることが証明されるかもしれません。

私たちの研究者は、二光子顕微鏡、細胞種特異的な個々のニューロンのin vivo標識、マイクロアレイ解析などの最先端の技術を用いて、無傷の脳と病気の脳の両方の発達と機能を細胞および分子レベルで調査しています。 システム神経科学者は、ニューロンがどのようにネットワークを形成し、外界や私たちの内部状態に関する情報を符号化または復号化し、最終的に感覚知覚、運動制御、記憶、注意、言語などのさまざまな行動を生み出すかを明らかにしています。 視覚や聴覚、記憶や感情の中枢、脳の運動領域など、神経系内の主要なシステムを、健康や病気のモデルで研究しています。 いわば、意思決定を行い、注意を払い、学習し、記憶を保持しているのです。 認知・行動神経科学者は、これらの精神的プロセスの根底にある神経基盤を明らかにし、神経疾患においてそれらがどのように阻害されるかを掘り下げています。

私たちの科学者は、機能的MRIなどの高度なイメージング技術を、行動評価、神経調節介入、計算機モデリングと組み合わせて、脳が情報を使って記憶、言語、精神プロセスを生成する仕組みをより理解するために用いています。

Computational Neuroscience

ニューロンの複雑な生物物理学と神経システムの複雑さは、いずれも数学的モデリングとコンピュータ科学のアプローチに適しています。

コンピュータモデルは、ニューロンの機能、コミュニケーション、そして最終的には行動にとってどの点が重要であるかを調べるために細胞レベルまたはネットワークレベルで構築することができます。 生物学の多くの分野と同様に、新しい高度な研究手法によるデータの最近の爆発的な増加により、計算手段によるデータの解析と表現を改善する必要性も高まっている。

Translational and Clinical Neuroscience

基礎研究の発見を臨床応用に結びつけることは、生物医学のすべての分野で大きな課題となっています。 神経科学の分野では、発達障害、変性疾患、精神疾患、その他の疾患を治療するための新しい治療法のニーズが特に高いです。

私たちのトランスレーショナル神経科学者は、基礎神経科学の知見が疾患の状態とどう関連しているかを調べ、疾患の進行に関する理論を検証し、有望な治療法として新しい戦略を開発しています。 それと並行して、神経学、精神医学、神経外科、放射線学、耳鼻咽喉科-頭頸部外科、麻酔科などの専門分野の臨床神経科学者が、最新のアプローチを適用して、患者さんに最高の治療を提供しています

また、NYU Langoneの治療提携部門、臨床・トランスレーショナル・サイエンス研究所、臨床研究支援ユニットと密接に協力して、新薬、機器、治療法を試験し検証することにより、患者さんの転帰を改善することを目指しています

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