Pentru a avansa în înțelegerea mecanismelor care stau la baza funcționării sănătoase a creierului și a bolilor neurologice și psihologice, facultatea Institutului de Neuroștiință de la NYU Langone conduce proiecte de cercetare în cinci domenii largi, care se suprapun: neuroștiința celulară și moleculară, neuroștiința sistemelor, neuroștiința cognitivă și comportamentală, neuroștiința computațională și neuroștiința clinică și translațională.

Neuroștiința celulară și moleculară

Unitățile de bază ale sistemului nervos sunt tipuri de celule extrem de specializate numite neuroni și glia. Neuronii, cu dendritele și axonii lor extinse, produc evenimente electrice unice și utilizează un sistem complex, foarte evoluat, pentru a comunica între ei. Glia este o familie diversă de celule care îndeplinesc o varietate de funcții de susținere în tot sistemul nervos.

Neurostiintificii celulare și moleculare caută să înțeleagă în profunzime procesele fundamentale din interiorul și dintre neuroni și glia, care apar din interacțiunea unui număr mare de molecule de semnalizare, canale ionice și numeroase alte componente bine puse la punct. Aceștia identifică noi ținte și căi care joacă roluri critice în mecanisme neuronale de bază și complexe, cum ar fi cele care stau la baza învățării și memoriei. Aceste procese și componente sunt adesea legate direct de bolile neurologice și se pot dovedi a fi ținte relevante din punct de vedere clinic pentru noi tratamente medicamentoase.

Cercetătorii noștri folosesc cele mai avansate tehnici, cum ar fi microscopia cu doi fotoni, marcarea in vivo a neuronilor individuali specifici tipului de celule și analizele de microarray, pentru a investiga dezvoltarea și funcția atât a creierului intact, cât și a celui bolnav, la nivel celular și molecular.

Neuroștiința sistemelor

Există aproximativ 90 de miliarde de neuroni în creierul uman. Fiecare neuron se conectează la mulți alți neuroni și, împreună, aceștia lucrează ca o rețea pentru a răspunde la informațiile din lumea exterioară, pentru a controla mișcarea și pentru a îndeplini o multitudine de alte funcții complexe.

Neuroștiințele sistemelor identifică modul în care neuronii formează rețele; codifică sau decodifică informații despre lumea exterioară sau despre stările noastre interne; și, în cele din urmă, dau naștere unei mari varietăți de comportamente, inclusiv percepția senzorială, controlul motor, memoria, atenția și limbajul. Aceste funcții complexe sunt adesea afectate în tulburările neurologice și psihiatrice, subliniind importanța înțelegerii modului în care acestea apar din activitatea neuronală.

Facultatea noastră explorează sistemele majore din cadrul sistemului nervos, inclusiv simțurile vizuale și auditive, centrele de memorie și emoții, precum și regiunile motorii ale creierului, în modele de sănătate și boală.

Neuroștiința cognitivă și comportamentală

Creierul dă naștere gândurilor, comportamentelor, emoțiilor și simțului nostru de sine. Într-un fel, acesta ia decizii, acordă atenție, învață și ne păstrează amintirile. Neuroștiințele cognitive și comportamentale dezvăluie substraturile neuronale care stau la baza acestor procese mentale și aprofundează modul în care acestea sunt perturbate în cazul tulburărilor neurologice.

Științii noștri folosesc tehnici avansate de imagistică, cum ar fi RMN-ul funcțional, în combinație cu evaluări comportamentale, intervenții neuromodulatoare și modelare computațională, pentru a înțelege mai bine modul în care creierul folosește informațiile pentru a produce amintiri, limbaj și procese mentale.

Neuroștiința computațională

Biofizica complexă a neuronilor și complexitatea sistemelor neuronale se pretează atât la modelare matematică, cât și la abordări informatice.

Modelele computaționale pot fi construite la nivel celular sau de rețea pentru a investiga ce aspecte sunt esențiale pentru funcția neuronală, comunicare și, în cele din urmă, comportamente. La fel ca în multe domenii ale biologiei, explozia recentă de date provenite din tehnici de cercetare noi și sofisticate sporește, de asemenea, nevoia noastră de a îmbunătăți analiza și reprezentarea datelor prin mijloace computaționale.

Neuroști computaționali avansează în înțelegerea noastră a procesării informației în creier și adesea lucrează în tandem cu neuroștiințele experimentale pentru a-și perfecționa continuu modelele.

Neuroștiința translațională și clinică

Transpunerea descoperirilor din cercetarea fundamentală în aplicații clinice este o provocare majoră în toate domeniile științei biomedicale. În neuroștiințe, nevoia de noi terapii pentru tratarea tulburărilor de dezvoltare, degenerative, psihiatrice și a altor tipuri de tulburări este deosebit de mare.

Noi neuroștiințiști translaționali examinează modul în care descoperirile de bază din neuroștiințe se leagă de stările de boală, testează teoriile privind evoluția bolii și dezvoltă noi strategii pentru terapii presupuse. În paralel, neuroștiințele noastre clinice, din specialități precum neurologie, psihiatrie, neurochirurgie, radiologie, otorinolaringologie-chirurgie a capului și gâtului și anestezie, aplică cele mai actuale abordări pentru a oferi pacienților îngrijiri de top.

De asemenea, colaborăm îndeaproape cu Biroul de alianțe terapeutice, Institutul de științe clinice și translaționale și Unitatea de sprijin pentru cercetare clinică de la NYU Langone pentru a testa și valida noi medicamente, dispozitive și tratamente pentru a îmbunătăți rezultatele pacienților.

.