Lisa Giocomo - Lisa Giocomo - Wikipedia

Lisa Giocomo
narozený
Glenwood Springs, Colorado, USA
Národnostamerický
Alma materBaylor University, Boston University
Známý jakoMřížkové buňky
Vědecká kariéra
PoleNeurovědy
InstituceLékařská fakulta Stanfordské univerzity

Lisa Giocomo je Američan neuro vědec , který je docentem na katedře neurobiologie na Lékařská fakulta Stanfordské univerzity. Giocomo sonduje molekulární a buněčné mechanismy, které jsou základem kortikálních nervových obvodů prostorová navigace a paměť.

raný život a vzdělávání

Giocomo vyrostla na Highlands Ranch v Coloradu, kde trávila spoustu času venku.[1] Svůj raný zájem o vědu přisuzovala svému dětskému průzkumu v přírodě a myslela si, že její kariéru v medicíně uspokojí její zájem o vědu.[1] Giocomo pokračoval v předlékařském výcviku jako vysokoškolský student na Baylor University podporováno akademickým stipendiem.[2] Giocomo, která měla motivaci jít na medicínu, pracovala jako poradkyně v oblasti duševního zdraví na místní klinice a v nemocnici pro veterány, kde také prováděla výzkum psychiatrických onemocnění.[1] Tyto výzkumné zkušenosti a experimenty, které dělala na hodině psychologie, ji inspirovaly k tomu, aby se specializovala na psychologii.[2] Když si začala uvědomovat nedostatek dostupných možností léčby duševních chorob, nechala se inspirovat svým profesorem psychologie a statistiky Dr. Rogerem Kirkem a změnila cestu k hlubšímu porozumění neurobiologii místo medicíny.[1][2]

Giocomo ukončila bakalářský titul na Bayloru v roce 2002, vystudovala psychologii a poté pokračovala v magisterském studiu psychologie na Bostonská univerzita.[2] Giocomo pracoval s Dr. Michael Hasselmo pochopit, jak odlišně neuromodulátory ovlivnit zpracování paměti.[2] Zůstala na Bostonské univerzitě, aby dokončila doktorát z neurovědy pod vedením mentora Hasselmo.[1] Během svého doktorského studia Giocomo v roce 2005 zveřejnila první autorskou práci, která ukazuje, že aplikace nikotinu na plátky hipokampu moduluje glutamátergní synaptický přenos vedoucí k delšímu období vylepšeného synaptický přenos.[3] Tyto výsledky mohou poskytnout vhled do mechanismů, jimiž se řídí nikotin má efekty zvyšující paměť.[3]

Po prozkoumání účinků cholinergní modulace na kortikální funkci[4] stejně jako rozdíly mezi metabotropní modulační účinky receptoru glutamátu na synaptický přenos,[5] Giocomo začal studovat buňky mřížky. Buňky mřížky jsou buňky v kůře, které vykazují prostorově modulovaná palebná pole, která se opakují napříč prostředím a neustále tak aktualizují zvíře o jeho pozici ve vesmíru. Giocomova fascinace buňkami mřížky vycházela z přednášky, které absolvovala jako postgraduální studentka. Přednášku přednesl Dr. Edvard Moser, který spolu s Dr. May-Britt Moser, objevil buňky mřížky v mozku a později pokračoval v sdílení Nobelovy ceny za medicínu nebo fyziologii za rok 2014.[1] Po tomto proslovu si sedla s Hasselmem a navrhla plán, jak využít své současné znalosti a dovednosti ke studiu buněk mřížky. V článku prvního autora publikovaného v Věda Giocomo zjistil, že mřížkové buňky vykazují rozdíly ve frekvenci oscilací podprahových membránových potenciálů v entorhinální kůře přes osu hřbetní a břišní.[6] Tato zjištění jsou v souladu s Burgessovým a O’Keefeovým modelem, takže rozdíly ve frekvenci podprahových somatických oscilací vedou k rozdílům v prostorové frekvenci polí buněk mřížky.[6] Giocomo dále prozkoumal rozdíly ve vnitřních vlastnostech středních entorhinálních kortikálních buněk mřížky přes osu hřbetní k břišní a v roce 2008 publikoval další první autorskou práci, v níž nastiňuje, jak lze experimentální údaje týkající se fyziologie buněk mřížky chápat v rámci dvou možných výpočetních modely buněk mřížky.[7] Došla k závěru, že s přihlédnutím k experimentálním datům jak dynamika atraktorů, tak modely oscilační interference pomáhají vysvětlit vlastnosti střel mřížkových buněk v entorhinální kůře.[7]

Giocomo dokončila doktorát v roce 2008 a rozhodla se pokračovat v postdoktorandském studiu v laboratoři Moser, kde si mohla vyzkoušet svou buněčnou a výpočetní práci z postgraduálního studia na zvířatech a pod vedením vědců, kteří objevili buňky mřížky.[1] Laboratoř byla umístěna v Centru pro neurální výpočty na Norské univerzitě pro vědu a technologii, takže se přestěhovala do Norsko s manželem pro její postdoktorandskou práci.[1] Strávila čtyři roky v Norsku prací s Mosers a publikovala mnoho vlivných prací, které výrazně ovlivnily pole buněk mřížky. V roce 2011 zjistila, že vyřazení specifických kanálů v entorhinální kůře, hyperpolarizací aktivované cyklické nukleotidové kanály (HCN), způsobily, že se velikost a rozteč mřížkových polí rozšířila, ale hřbetní-ventrální gradient mřížkového vzoru byl zachován.[8] Kromě pohledu na další výpočetní modely buněk mřížky Giocomo popsal funkci buněk směru hlavy v entorhinální kůře v prvním autorském článku v Cell.[9] Zjistila, že buňky směru hlavy jsou uspořádány topograficky.[9] Přesněji řečeno, ladicí gradient těchto buněk klesá podél osy hřbetní až břišní a gradient dorzoventrální ladění je vyjádřen pouze ve vrstvě III entorhinální kůry.[9] Celkově tento dokument zdůraznil základní povahu dorsoventrálních gradientů v obvodech kůry entorhinální.[9]

Kariéra a výzkum

V letech 2011 až 2012 držel Giocomo titul vedoucího skupiny v Kavli Institute for Systems Neuroscience na Norská univerzita vědy a technologie. Giocomo byl poté přijat Stanfordská Univerzita v roce 2013, kde do roku 2018 působila jako docentka neurobiologie.[10] Laboratoř Giocomo se zaměřuje na neurobiologii funkčně definovaných typů buněk v entorhinální kůře.[10] Studovat buňky mřížky, buňky směru hlavy a hraniční buňky umožňují společnosti Giocomo provádět specifické manipulace v systému, který nabízí měřitelné výstupy.[10]

V roce 2015 Giocomo a její laboratoř objevily nové mechanismy korekce chyb v buňkách mřížky.[11] Jelikož buňky mřížky používají při výpočtu neurální reprezentace polohy zvířat ve vesmíru dráhu, Giocomo a její laboratoř předpokládali, že v mozku musí existovat jakýsi mechanismus korekce chyb, jinak by se chyba hromadila a zvířata by nebyla schopna procházet jejich prostředí.[11] Zjistili, že buňky mřížky akumulují chybu ve vztahu k času a ujeté vzdálenosti, chyba odráží koherentní posun ve vzoru mřížky a konečně, že hraniční buňky mohou sloužit jako neurální substrát pro opravu chyb.[11] Celkově tato zjištění naznačují, že mezníky v prostředí zvířat mají zásadní význam pro stabilitu mřížky.[11] V roce 2018 Giocomo a její laboratoř prozkoumaly dopad mřížky na místní měřítko vyřazením kanálů HCN1 pro rozšíření měřítka mřížky.[12] Pozorovali, že škála míst se také rozšířila v oblastech daleko od hranic prostředí, a že se stabilita pole snížila a prostorové učení bylo narušeno.[12] Tato zjištění zdůrazňují důležitá biologická spojení mezi buňkami mřížky a umisťují buňky na místo kódování a prostorové paměti.[12] V roce 2019 laboratoř společnosti Giocomo prozkoumala tvárnost entorhinálních prostorových map.[13] Zjistili, že entorinální mapy se restrukturalizují tak, aby zahrnovaly naučená místa odměn, a tato restrukturalizace zlepšila polohové dekódování, když bylo zvíře v těsné blízkosti místa odměny.[13]

Dalším cílem výzkumného programu laboratoře Giocomo je prozkoumat ontogeneze topografie mediální entorhinální kůry, abychom pochopili, jak se vyvíjejí přechody v iontových kanálech, aby vzniklo prostorové mapování a neurální reprezentace prostoru.[10]

V roce 2019 byl Giocomo povýšen na docenta neurobiologie na Stanford University.[14]

Ceny a vyznamenání

  • Cena Vallee Scholar 2019[15]
  • Ocenění Young Investigator Award Office of Naval Research 2018, Office of Naval Research[16]
  • Cena Young Investigator Award 2018, společnost pro neurovědy[17]
  • 2016 James S McDonnell Foundation Scholar, James S McDonnell Foundation Scholar[18]
  • 2016 Medal of Service za příspěvky na výzkum Baylor University[2]
  • 2015 Přidružená fakulta Bio-X, členka rady pro vědecké vedení[1]
  • 2015 Robertson Neuroscience Investigator - New York Stem Cell Foundation, New York Stem Cell Foundation[19]
  • Cena Klingenstein-Simons Fellowship 2014 v Neurosciences, Nadace Klingenstein-Simons[20]
  • 2013 Sloan Fellow, Nadace Alfreda P. Sloana[21]
  • 2012 Peter and Patricia Gruber International Research Award, The Gruber Foundation[21]

Vyberte publikace

  • Topografie v dynamice praskání entorhinálních neuronů. Bant JS, Hardcastle K, Ocko SA, Giocomo LM. Zprávy buněk. 2020; 20: 2349-2359[22]
  • Signály rychlosti entorinu odrážejí geometrii prostředí. Munn RGK, Mallory CS, Hardcastle K, Chetkovich DM, Giocomo LM. Přírodní neurovědy. 2020; 23: 239-251[23]
  • Zapamatovaná místa odměn restrukturalizují entorinální prostorové mapy. Butler WN *, Hardcastle K *, Giocomo LM. Věda. 2019; 363: 1447-1452[13]
  • Jak se nervový kompas mušky přizpůsobuje neustále se měnícímu světu. Campbell MG, Giocomo LM. Příroda. 2019; 576: 42-43[24]
  • Klouzavé písky kortikálních dělení. Hardcastle K, Giocomo LM. Neuron. 2019; 102: 8--11[25]
  • Vznikající pružnost v neurálním kódu prostoru. Ocko SA, Hardcastle K, Giocomo LM, Ganguli S. PNAS. 2018; E11798-E11806[26]
  • Zásady, jimiž se řídí integrace orientačních bodů a podnětů pro samočinný pohyb do entorhinálních kortikálních kódů pro navigaci. Campbell MG, Ocko SA, Mallory CS, Low IC, Ganguli S, Giocomo LM. Přírodní neurovědy. 2018; 21: 1096-1106[27]
  • Multiplexovaný, heterogenní a adaptivní kód pro navigaci ve střední entorhinální kůře. Hardcastle K, Maheswaranathan N, Ganguli S, Giocomo LM. Neuron. 2017; 94: 375-387[28]
  • Hranice prostředí jako mechanismus opravy chyb pro buňky mřížky. Hardcastle K, Ganguli S, Giocomo LM. Neuron. 2015; 86: 827–839[29]
  • Hranice prostředí jako mechanismus pro opravu a ukotvení prostorových map. Giocomo LM. Fyziologický časopis. 2016; 594: 6501-6511.[30]
  • Topografie buněk směru hlavy v mediální entorhinální kůře. Giocomo LM, Stensola T, Bonnevie T, Van Cauter T, Moser MB, Moser EI. Aktuální biologie. 2014; 24 (3): 252-62.[31]
  • Časová frekvence podprahových oscilačních měřítek s roztečí buněk entorhinální mřížky. Giocomo LM, Zilli EA, Frans_n E, Hasselmo ME. Věda. 2007; 315 (5819): 1719-22.[32]
  • Nikotinová modulace glutamatergického synaptického přenosu v oblasti CA3 hipokampu. Giocomo LM, Hasselmo ME. Eur J Neurosci. 2005; 22 (6): 1349-56.[33]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i Univerzita, © Stanford; Stanford; Kalifornie 94305 (04.05.2015). „Neurovědec studuje, jak mozek kóduje prostorové informace“. Vítejte v Bio-X. Citováno 2020-04-04.
  2. ^ A b C d E F „Medaile za přínos k výzkumu: Lisa Giocomo“. Baylor Magazine. Baylor University. Podzim 2016. Citováno 2020-04-04.
  3. ^ A b Giocomo, Lisa M .; Hasselmo, Michael E. (2005). „Nikotinová modulace glutamatergického synaptického přenosu v oblasti CA3 hipokampu“. European Journal of Neuroscience. 22 (6): 1349–1356. doi:10.1111 / j.1460-9568.2005.04316.x. ISSN  1460-9568. PMID  16190890.
  4. ^ Hasselmo, M.E .; Giocomo, L. M. (01.02.2006). "Cholinergní modulace kortikální funkce". Journal of Molecular Neuroscience. 30 (1): 133–135. doi:10,1385 / JMN: 30: 1: 133. ISSN  1559-1166. PMID  17192659.
  5. ^ Giocomo, Lisa M .; Hasselmo, Michael E. (2006). „Rozdíl v časovém průběhu modulace synaptického přenosu metabotropními glutamátovými receptory skupiny II versus skupina III v oblasti CA1 hipokampu“. Hippocampus. 16 (11): 1004–1016. doi:10.1002 / hipo.20231. ISSN  1098-1063. PMID  17039485.
  6. ^ A b Giocomo, Lisa M .; Zilli, Eric A .; Fransén, Erik; Hasselmo, Michael E. (2007-03-23). „Časová frekvence podprahových oscilačních měřítek s roztečí buněk v entrální síti“. Věda. 315 (5819): 1719–1722. Bibcode:2007Sci ... 315.1719G. doi:10.1126 / science.1139207. ISSN  0036-8075. PMC  2950607. PMID  17379810.
  7. ^ A b Giocomo, Lisa M .; Hasselmo, Michael E. (2008). "Výpočet pomocí oscilací: Dopady experimentálních dat pro teoretické modely buněk mřížky". Hippocampus. 18 (12): 1186–1199. doi:10.1002 / hipo.20501. ISSN  1098-1063. PMC  2653064. PMID  19021252.
  8. ^ Giocomo, Lisa M .; Hussaini, Syed A .; Zheng, Fan; Kandel, Eric R .; Moser, May-Britt; Moser, Edvard I. (2011-11-23). „Mřížkové buňky používají pro prostorové škálování kanály HCN1“. Buňka. 147 (5): 1159–1170. doi:10.1016 / j.cell.2011.08.051. ISSN  0092-8674. PMID  22100643.
  9. ^ A b C d Giocomo, Lisa M .; Stensola, Tor; Bonnevie, Tora; Van Cauter, Tiffany; Moser, May-Britt; Moser, Edvard I. (03.02.2014). "Topografie buněk směrujících hlavu v mediální entorhinální kůře". Aktuální biologie. 24 (3): 252–262. doi:10.1016 / j.cub.2013.12.002. ISSN  0960-9822. PMID  24440398.
  10. ^ A b C d "Profil Lisy Giocomo | Profily Stanfordu". profiles.stanford.edu. Citováno 2020-04-04.
  11. ^ A b C d Hardcastle, Kiah; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (06.06.2015). „Hranice prostředí jako mechanismus opravy chyb pro buňky sítě“. Neuron. 86 (3): 827–839. doi:10.1016 / j.neuron.2015.03.039. ISSN  0896-6273. PMID  25892299.
  12. ^ A b C Mallory, Caitlin S .; Hardcastle, Kiah; Bant, Jason S .; Giocomo, Lisa M. (únor 2018). „Mřížka zvyšuje měřítko a dlouhodobou stabilitu map míst“. Přírodní neurovědy. 21 (2): 270–282. doi:10.1038 / s41593-017-0055-3. ISSN  1546-1726. PMC  5823610. PMID  29335607.
  13. ^ A b C Butler, William N .; Hardcastle, Kiah; Giocomo, Lisa M. (2019-03-29). „Zapamatovaná místa odměn restrukturalizují entorinální prostorové mapy“. Věda. 363 (6434): 1447–1452. Bibcode:2019Sci ... 363.1447B. doi:10.1126 / science.aav5297. ISSN  0036-8075. PMC  6516752. PMID  30923222.
  14. ^ "Profil Lisy Giocomo | Profily Stanfordu". profiles.stanford.edu. Citováno 2020-04-04.
  15. ^ „Oznámeni učitelé Vallee 2019 | Vallee Foundation“. www.thevalleefoundation.org. Citováno 2020-04-04.
  16. ^ „Příjemci ceny Young Investigator Award 2018“. Office of Naval Research Science and Technology. 2018. Citováno 3. dubna 2020.
  17. ^ „Lisa Giocomo a Christopher Harvey získávají cenu Young Investigator Award“. EurekAlert!. Citováno 2020-04-04.
  18. ^ „Scholar Award in Understanding Human Cognition“. James S. McDonnell Foundation. 2016. Citováno 3. dubna 2020.
  19. ^ „Lisa Giocomo, PhD“. New York Stem Cell Foundation. Citováno 2020-04-04.
  20. ^ „Ocenění Klingenstein-Simons Fellowship v neurovědách“. Simonsova nadace. Citováno 2020-04-04.
  21. ^ A b „Mezinárodní cena Petera a Patricie Gruberových za výzkum neurověd | Gruber Foundation“. gruber.yale.edu. Citováno 2020-04-04.
  22. ^ Bant, Jason S .; Hardcastle, Kiah; Ocko, Samuel A .; Giocomo, Lisa M. (2020-02-18). „Topografie v dynamice prasknutí neuronů mozku“. Zprávy buněk. 30 (7): 2349–2359.e7. doi:10.1016 / j.celrep.2020.01.057. ISSN  2211-1247. PMC  7053254. PMID  32075768.
  23. ^ Munn, Robert G. K .; Mallory, Caitlin S .; Hardcastle, Kiah; Chetkovich, Dane M .; Giocomo, Lisa M. (únor 2020). „Signály rychlosti entorinu odrážejí geometrii prostředí“. Přírodní neurovědy. 23 (2): 239–251. doi:10.1038 / s41593-019-0562-5. ISSN  1546-1726. PMC  7007349. PMID  31932764.
  24. ^ Campbell, Malcolm G .; Giocomo, Lisa M. (prosinec 2019). „Jak se nervový kompas mouchy přizpůsobuje neustále se měnícímu světu“. Příroda. 576 (7785): 42–43. Bibcode:2019Natur.576 ... 42C. doi:10.1038 / d41586-019-03443-1. PMID  31792416.
  25. ^ Hardcastle, Kiah; Giocomo, Lisa M. (3. dubna 2019). "Posunutí písku kortikálních rozdělení". Neuron. 102 (1): 8–11. doi:10.1016 / j.neuron.2019.03.015. ISSN  1097-4199. PMID  30946829.
  26. ^ Ocko, Samuel A .; Hardcastle, Kiah; Giocomo, Lisa M .; Ganguli, Surya (11.12.2018). „Emergent elasticity in the neurural code for space“. Sborník Národní akademie věd. 115 (50): E11798 – E11806. doi:10.1073 / pnas.1805959115. ISSN  0027-8424. PMC  6294895. PMID  30482856.
  27. ^ Campbell, Malcolm G .; Ocko, Samuel A .; Mallory, Caitlin S .; Low, Isabel I. C .; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (srpen 2018). „Principy, jimiž se řídí integrace orientačních bodů a podnětů pro samočinný pohyb do entorhinálních kortikálních kódů pro navigaci“. Přírodní neurovědy. 21 (8): 1096–1106. doi:10.1038 / s41593-018-0189-r. ISSN  1546-1726. PMC  6205817. PMID  30038279.
  28. ^ Hardcastle, Kiah; Maheswaranathan, Niru; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (2017-04-19). „Multiplexovaný, heterogenní a adaptivní kód pro navigaci v mediální entorinální kůře“. Neuron. 94 (2): 375–387.e7. doi:10.1016 / j.neuron.2017.03.025. ISSN  1097-4199. PMC  5498174. PMID  28392071.
  29. ^ Hardcastle, Kiah; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (06.06.2015). „Hranice prostředí jako mechanismus opravy chyb pro buňky mřížky“. Neuron. 86 (3): 827–839. doi:10.1016 / j.neuron.2015.03.039. ISSN  1097-4199. PMID  25892299.
  30. ^ Giocomo, Lisa M. (2016-11-15). „Hranice prostředí jako mechanismus pro opravu a ukotvení prostorových map“. The Journal of Physiology. 594 (22): 6501–6511. doi:10.1113 / JP270624. ISSN  1469-7793. PMC  5108900. PMID  26563618.
  31. ^ „Publikace“. Giocomo Lab. Citováno 2020-04-04.
  32. ^ Giocomo, Lisa M .; Zilli, Eric A .; Fransén, Erik; Hasselmo, Michael E. (2007-03-23). „Časová frekvence podprahových oscilačních měřítek s roztečí buněk v entrální síti“. Věda. 315 (5819): 1719–1722. Bibcode:2007Sci ... 315.1719G. doi:10.1126 / science.1139207. ISSN  0036-8075. PMC  2950607. PMID  17379810.
  33. ^ Giocomo, Lisa M .; Hasselmo, Michael E. (září 2005). „Nikotinová modulace glutamatergického synaptického přenosu v oblasti CA3 hipokampu“. Evropský žurnál neurovědy. 22 (6): 1349–1356. doi:10.1111 / j.1460-9568.2005.04316.x. ISSN  0953-816X. PMID  16190890.