Para avançarmos em nosso entendimento dos mecanismos subjacentes à função cerebral saudável e às doenças neurológicas e psicológicas, os professores do Instituto de Neurociência da NYU Langone lideram projetos de pesquisa em cinco áreas amplas e sobrepostas de neurociência: neurociência celular e molecular, neurociência de sistemas, neurociência cognitiva e comportamental, neurociência computacional e neurociência translacional e clínica.
Neurociência Celular e Molecular
As unidades básicas do sistema nervoso são tipos celulares requintadamente especializados chamados neurônios e glia. Os neurônios, com seus extensos dendritos e axônios, produzem eventos elétricos únicos e usam um sistema complexo e altamente evoluído para se comunicarem uns com os outros. Os glia são uma família diversificada de células que desempenham uma variedade de funções de suporte em todo o sistema nervoso.
Neurocientistas celulares e moleculares buscam uma compreensão completa dos processos fundamentais dentro e entre neurônios e glia, que emergem da interação de um grande número de moléculas de sinalização, canais de íons e inúmeros outros componentes afinados. Eles identificam novos alvos e caminhos que desempenham papéis críticos em mecanismos neurais básicos e complexos, tais como os que estão subjacentes à aprendizagem e memória. Esses processos e componentes estão frequentemente ligados diretamente a doenças neurológicas e podem revelar-se alvos clinicamente relevantes para novos tratamentos medicamentosos.
Nossos pesquisadores utilizam as técnicas mais avançadas, tais como microscopia de dois fótons, etiquetagem in vivo de neurônios individuais específicos do tipo celular, e análises de microarranjo, para investigar o desenvolvimento e a função do cérebro intacto e doente, tanto a nível celular quanto molecular.
Neurociência de Sistemas
Existem aproximadamente 90 bilhões de neurônios no cérebro humano. Cada neurônio se conecta a muitos outros neurônios e, juntos, eles trabalham como uma rede para responder a informações do mundo externo, controlar o movimento e executar uma miríade de outras funções complexas.
Neurocientistas de sistemas identificam como os neurônios formam redes; codificam ou decodificam informações sobre o mundo externo ou nossos estados internos; e, por fim, dão origem a uma grande variedade de comportamentos, incluindo percepção sensorial, controle motor, memória, atenção e linguagem. Essas funções complexas são freqüentemente afetadas em distúrbios neurológicos e psiquiátricos, ressaltando a importância de entender como eles emergem da atividade neuronal.
Nossa faculdade explora os principais sistemas dentro do sistema nervoso, incluindo sentidos visuais e auditivos, centros de memória e emoções, e regiões motoras do cérebro, em modelos de saúde e doenças.
Neurociência cognitiva e comportamental
O cérebro dá origem aos nossos pensamentos, comportamentos, emoções e senso de si. De certa forma, ele toma decisões, presta atenção, aprende e se apega às nossas memórias. Neurocientistas cognitivos e comportamentais revelam os substratos neurais subjacentes a esses processos mentais e aprofundam como eles são perturbados em distúrbios neurológicos.
Nossos cientistas usam técnicas avançadas de imagem, como a RM funcional, em combinação com avaliações comportamentais, intervenções neuromodulatórias e modelagem computacional, para entender melhor como o cérebro usa a informação para produzir memórias, linguagem e processos mentais.
Neurociência computacional
A intrincada biofísica dos neurônios e a complexidade dos sistemas neurais tanto se prestam à modelagem matemática como às abordagens da ciência da computação.
Modelos computacionais podem ser construídos em nível celular ou de rede para investigar quais aspectos são críticos para a função neuronal, comunicação e, em última instância, comportamentos. Como em muitas áreas da biologia, a recente explosão de dados de novas e sofisticadas técnicas de pesquisa também aumenta a nossa necessidade de melhorar a análise e representação de dados através de meios computacionais.
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Neurocientistas computacionais avançam nossa compreensão do processamento de informação no cérebro e freqüentemente trabalham em conjunto com neurocientistas experimentais para continuamente refinar seus modelos.
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Neurociência clínica e translaccional
Transladar descobertas de pesquisa básica para aplicações clínicas é um grande desafio em todos os campos da ciência biomédica. Em neurociência, a necessidade de novas terapêuticas para tratar doenças de desenvolvimento, degenerativas, psiquiátricas e outros tipos de distúrbios é particularmente grande.
Nossos neurocientistas translacionais examinam como os achados básicos da neurociência se relacionam com estados de doença, testam teorias de progressão da doença e desenvolvem novas estratégias para terapias putativas. Em paralelo, nossos neurocientistas clínicos, de especialidades como neurologia, psiquiatria, neurocirurgia, radiologia, otorrinolaringologia, cirurgia de cabeça e pescoço e anestesiologia, aplicam as abordagens mais atuais para fornecer cuidados de ponta aos pacientes.
Nós também trabalhamos em estreita colaboração com o Escritório de Alianças Terapêuticas da NYU Langone, o Instituto de Ciências Clínicas e Translacionais e a Unidade de Apoio à Pesquisa Clínica para testar e validar novos medicamentos, dispositivos e tratamentos, a fim de melhorar os resultados dos pacientes.