Բրիգմանի լաբորատորիան ուսումնասիրում է, թե ինչպես է նյարդամշակութային վիրավորանքը և նյարդահոգեբուժական հիվանդությունը հանգեցնում վարքի անհամապատասխան փոփոխությունների, որոնք նվազեցնում են կյանքի որակը ՝ նպատակ ունենալով փրկել այդ դեֆիցիտները և բարելավել արդյունքները:
Ավանդաբար, կրծողների ուսումնասիրությունները կիրառում են վարքագիծ, որը կենտրոնանում է նրանց ուժեղ կողմերի վրա (փորել, հոտել, նավարկել): Թեև այս մոտեցումները տվել են բազմաթիվ տվյալներ, դրանք մեծապես տարբերվում են այն բանից, թե ինչպես ենք մենք չափում ճանաչողական գործառույթը մարդկանց մեջ: Լաբորատորիայի հիմնական նպատակը վարքագծի արդյունքների ուսումնասիրման համար նոր վերլուծությունների մշակումն ու հաստատումն է, որոնք ավելի անմիջականորեն կարող են համեմատվել կլինիկական տվյալների հետ: 2001 թվականից սկսած ես աշխատել եմ մշակել և կատարելագործել առաջադրանքներ ՝ օգտագործելով էկրանի ուսուցման, հիշողության և գործադիր վերահսկողության վարքագծի հպման էկրանով մոտեցումներ: Այս աշխատանքը օգնեց հաստատել մկնիկի օգտակարությունը գործադիր գործառույթների հետազոտության մեջ և հանգեցրեց բարձր թողունակությամբ ցուցադրման համար սենսորային էկրանով աշխատող հարացույցների ավելի լայն ընդունմանը: Վերջին 10 տարիների ընթացքում իմ լաբորատորիան ինտեգրվել է այս խնդիրների ընթացքում կեղևային նեյրոնների գործունեության և տեղական դաշտային ներուժի vivo գրանցմանը: in Վիվո օգնել մեզ ավելի լավ հասկանալ, թե ինչպես են ուղեղի տարբեր շրջանները միջնորդում որոշակի վարքագծերին: Վերջերս մենք ներգրավվեցինք բազմաբուհական ուսումնասիրության մեջ `համեմատելու նյարդային գործունեությունը, որը կապված է կրծողների և մարդկանց հատուկ վարքագծի հետ` փորձարկելով կրծողների վարքային տվյալների օգտակարությունը բուժական նպատակային զարգացման մեջ:
Ալկոհոլի ազդեցությունը կեղևի գործառույթի և դրա հիմքում ընկած գործադիր վերահսկողության գործընթացների վրա կրիտիկական խնդիր է, քանի որ այս առանցքային գործընթացների կորուստը կարող է հանգեցնել կյանքի որակի մեծ անկման: Չնայած զարգացման կամ մեծահասակների ազդեցության ազդեցությունը տարածական, և ավելի փոքր չափով օպերատորների վրա, առաջադրանքները լավ փաստագրված են, սակայն քչերն են օգտագործել նյարդաբանական ֆունկցիաների առցանց չափումը `ազդեցությունից հետո շրջանի մակարդակի փոփոխությունները վերլուծելու համար: Տեխնիկայի կիրառում ի Վիվո ձայնագրման տեխնիկա, Բրիգմանի լաբորատորիան նույնիսկ ավելի չափավոր նախածննդյան ազդեցությունը բավարար է վարքի ճկունությունը խաթարելու և կեղևային կրակոցներն ու հավաքագրումները փոխելու համար: Բացի այդ, PAE- ի խանգարված կորտիկո-շերտային համակարգումը պահանջվում է վարքի ճկունության համար: Վերջերս մենք ցույց տվեցինք, որ PAE- ն նաև վաղ հասուն տարիքում փոխում է վերականգնման վարքագիծը և տեսա-տարածական խտրականությունը հակառակ դեպքում EtOH- ից զերծ մնացող մարդկանց մոտ: Հուզիչ կերպով, մենք նաև ցույց տվեցինք, որ վաղ կյանքի միջավայրը կարող է էապես փոխել արդյունքները այս մոդելներում:
Կեղևում, հիպոկամպուսում և striatum- ում NMDAR- ի հատուկ ենթատեսակների կորուստը կարող է փոխել ինչպես ուսման, այնպես էլ սինապսային պլաստիկությունը: Հոլմսի լաբորատորիայում անցկացված հիմնարար ուսումնասիրությունների հիման վրա իմ լաբորատորիան ուսումնասիրել է NMDAR պարունակող GluN2A և GluN2B դերը `օգտագործելով նախակրթական լայն և պայմանական նոկաուտ մոդելներ և դեղաբանական անգործություն: Մենք ցույց տվեցինք, որ GluN2A- ի ամբողջ ուղեղի կորուստը խաթարում է պարզ ուսումը և ճկունությունը մի շարք փոփոխվող առաջադրանքներում: Ավելին, մենք ցույց տվեցինք, որ GluN2B- ի կորուստը կեղևում և հիպոկամպուսում խնայում է խտրականության ուսումը, սակայն խաթարում է համապատասխան կանոններ սովորելու և այդ կանոնները նոր խնդիրների կիրառման կարողությունը: Ավելի վերջին ուսումնասիրությունները GluN2B նոկաուտ մկների հետ համատեղեցին ի Վիվո վարքագծի ընթացքում արձանագրելը ցույց է տալիս, որ ստորաբաժանման կորուստը փոխում է ինչպես կեղևային, այնպես էլ շերտային գործունեությունը, ինչպես նաև տարածաշրջանների հաղորդակցումը: Հաշվի առնելով այն եզրակացությունները, որ ալկոհոլի նախածննդյան ազդեցության հետևանքով առաջացած վիրավորանքները փոխում են NMDAR ստորաբաժանման արտահայտությունը, մենք ներկայումս ուսումնասիրում ենք, թե արդյոք այս արտահայտությունը կարող է միջնորդել արդյունավետ ուսուցման և փոփոխության:
Գործադիր ֆունկցիայի խանգարումները բազմաթիվ նյարդահոգեբուժական խանգարումների ընդհանուր առանձնահատկությունն են: Իրականում, ճանաչողական դեֆիցիտները կարող են ավելի մեծ բացասական ազդեցություն ունենալ շիզոֆրենիայով հիվանդների կյանքի որակի վրա, քան բացասական կամ դրական ախտանիշները: Շիզոֆրենիայի նախակլինիկական մոդելները ցույց են տվել, թե ինչպես է որոշակի համակարգերի կորուստը հանգեցնում թարգմանական առաջադրանքների վարքագծի խախտումների: Նախկինում ես ցույց տվեցի, որ առջևի ուղեղի GABAergic գործառույթի կորուստը բավարար էր ուշադրությունը փոխելու և հակադարձ ուսումը խաթարելու համար, մինչդեռ քրոնիկ ֆենցիկլիդինը փոխեց սոցիալական հետաքննության միջոցառումները, բայց խնայեց ուսումը և հակադարձումը: Վերջերս, The Brigman Lab- ը, ՄԱԿ -ի Mellios Lab- ի հետ համատեղ, ցույց տվեցին, որ նոկդաուն շրջանՀոմեր 1 անեյրոններով հարստացված ցԻՌՆԹ-ն, որն արտահայտված է դիմային ծառի կեղևում, բավական էր խանգարել հետադարձումը մեր դիպչող էկրանին տեսողական խտրականության առաջադրանքին: Կարևորը ՝ Մելիոսի լաբորատորիան դա նույնպես ցույց տվեց շրջանՀոմեր 1 ա զգալիորեն կրճատվել է շիզոֆրենիա և երկբևեռ խանգարում ունեցող հիվանդների մոտ PFC հյուսվածքի հետմահու նմուշներում: Ընթացիկ ընթացիկ համատեղ ուսումնասիրությունները հետաքննում են մեխանիզմները, թե ինչպես են շրջանաձև միկրոՌՆԹ -ների փոփոխությունները կարող են վնասել վարքը: