ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทคมุ่งเน้นไปที่เซลล์สมองที่ไม่ได้สำรวจเพื่อทำความเข้าใจโรคทาง

American Brain Foundationตระหนักดีว่า 1 ใน 6 คนทั่วโลกได้รับผลกระทบจากโรคทางสมองหรือความผิดปกติทางระบบประสาท ตั้งแต่โรคอัลไซเมอร์ไปจนถึงโรคลมบ้าหมู โรคหลอดเลือดสมอง การบาดเจ็บที่สมองจากบาดแผล โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง สมองพิการ และอื่นๆ ผู้คนจำนวนมากที่อาศัยอยู่กับเงื่อนไขเหล่านี้ตั้งแต่หนึ่งข้อขึ้นไปยังมาพร้อมกับภาระค่าใช้จ่ายจำนวนมาก – ประมาณ 760 พันล้านเหรียญสหรัฐในแต่ละปีในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว

Guoqiang Yu ศาสตราจารย์ใน 

Bradley Department of Electrical and Computer Engineeringและทีมนักวิจัยของเขาที่Virginia Techได้รับรางวัล 3.43 ล้านดอลลาร์จากNational Institutes of Health (NIH)เพื่อสำรวจวิธีการรักษาแบบใหม่ที่จะส่งเสริมการรักษาและบรรเทาบางส่วนของ ภาระทางการเงินในการทำเช่นนี้ Yu และทีมของเขาจะสร้างเครื่องมือและแบบจำลองการคำนวณเพื่อทำความเข้าใจบทบาทการทำงานของแอสโทรไซต์ในสมองให้ดียิ่งขึ้น จนถึงขณะนี้ การวิจัยและการรักษาโรคและความผิดปกติทางสมองส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่เซลล์ประสาทเป็นหลัก แต่ผลการวิจัยเหล่านั้นไม่ได้ช่วยบรรเทาผู้ป่วยมากนัก แอสโทรไซต์เป็นเซลล์เกลียที่มีมากที่สุดในสมอง เซลล์ Glial ยึดเซลล์ประสาทให้อยู่กับที่และช่วยให้พวกมันทำงานตามที่ควร Astrocytes มีจำนวนมากกว่าเซลล์ประสาทในสมองของมนุษย์อย่างมาก คิดกันมานานแล้วว่าเป็นเซลล์แบบพาสซีฟ แอสโทรไซต์ได้รับการยอมรับมากขึ้นในฐานะผู้มีบทบาทสำคัญ โดยมีบทบาทในการกำกับดูแลอย่างแข็งขันในวงจรประสาทและพฤติกรรม เช่น การตัดสินใจ ความจำ และการเรียนรู้หยู ซึ่งเชี่ยวชาญในด้านชีวสารสนเทศและสารสนเทศทางระบบประสาท หวังว่าการมุ่งเน้นการวิจัยของเขาเกี่ยวกับแอสโทรไซต์ จะสามารถพัฒนาและใช้การรักษาแบบใหม่และมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อช่วยชีวิตได้

“แอสโทรไซต์มีส่วนร่วมในการทำงานของสมองเกือบทุกด้าน ดังนั้นจึงคาดว่าเครื่องมือที่เรากำลังสร้างขึ้นจะมีผลกระทบในวงกว้างมาก” หยูกล่าว “เราคาดว่างานวิจัยนี้จะสร้างโอกาสสำหรับการประยุกต์ใช้ในการศึกษากลไกพื้นฐาน เช่น ไซแนปโทเจเนซิส ภูมิคุ้มกันวิทยา ไมอีลิเนชัน และสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมอง นอกจากนี้ เรายังคาดว่าจะนำไปใช้กับโรคต่างๆ เช่น โรคอัลไซเมอร์ ออทิสติก โรคลมบ้าหมู และโรคพาร์กินสัน”

ความหวังคือการเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับแอสโทรไซต์ในสมอง

จะช่วยพัฒนายาใหม่และการรักษาอื่น ๆ นอกจากนี้ งานของทีมจะมุ่งเน้นไปที่ระบบการส่งสัญญาณที่ซับซ้อนของสมอง หรือวิธีการส่งข้อมูลจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เนื่องจากกระบวนการนี้เกิดขึ้นในอวัยวะอื่นๆ ด้วย เครื่องมือที่พัฒนาขึ้นสำหรับแอสโทรไซต์จึงสามารถนำไปใช้ในวงกว้างกับสภาวะทางการแพทย์ที่ส่งผลต่อส่วนอื่นๆ ของร่างกาย หยูจะมุ่งเน้นไปที่แง่มุมของแมชชีนเลิร์นนิงของโครงการ เช่นเดียวกับการวิเคราะห์ภาพชีวภาพ อัลกอริทึม และการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาเป็นนักวิจัยที่ได้รับรางวัล เขามีประวัติที่พิสูจน์แล้วในด้านความรู้ทางชีววิทยา เขาได้ฝึกอบรมหลังปริญญาเอกที่Stanford University School of Medicine และได้เผยแพร่เอกสารหลายฉบับที่มุ่งเน้นด้านชีวการแพทย์ ความหวังของเขาคือการใช้ความเชี่ยวชาญนั้นเพื่อพัฒนาชีวิตของคนจำนวนมาก

“ในฐานะวิศวกร ฉันสนใจในการแก้ปัญหาที่ท้าทายและซับซ้อนมาโดยตลอด ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพล่าสุดทำให้เกิดความต้องการและเปิดโอกาสให้มีการคิดค้นวิธีการคำนวณใหม่และซับซ้อน” หยูกล่าว “การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของสมองและความผิดปกติยังคงเป็นงานใหญ่ เราหวังว่าความเชี่ยวชาญด้านแมชชีนเลิร์นนิงและการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของเราจะสามารถช่วยไขปริศนาทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงสุดนี้ และจัดการกับปัญหาสุขภาพจิตที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในสังคม”

โครงการระยะเวลา 5 ปีประกอบด้วยสัญญาจ้างช่วงมูลค่า 800,000 ดอลลาร์แก่University of California, Davis (UC Davis ) Lin Tian ศาสตราจารย์และรองประธานภาควิชาชีวเคมีและการแพทย์ระดับโมเลกุลที่ UC Davis Health ทำหน้าที่เป็นผู้ตรวจสอบร่วมของโครงการ ทีมงานกำลังร่วมมือกับ Tian เพื่อสร้างโปรโตคอลการถ่ายภาพและการวิเคราะห์ที่ตรวจสอบแคลเซียมของ astrocyte ในแบบจำลองสมองที่ได้จากสเต็มเซลล์ตามข้อมูลเบื้องต้นที่ Tian รวบรวมจากการศึกษาก่อนหน้านี้ของเธอเอง

 ทีมงาน UC Davis จะมีส่วนร่วมในเป้าหมายโดยรวมของโครงการด้วยการพัฒนาเซ็นเซอร์เปลี่ยนสี เซ็นเซอร์เหล่านั้นจะช่วยให้นักวิจัยสามารถวิเคราะห์และศึกษาภาพหลายภาพพร้อมกันได้ การดูภาพหลายภาพพร้อมกันจะช่วยให้ทีมเข้าใจการทำงานร่วมกันระหว่างแอสโทรไซต์กับเซลล์อื่นๆ เช่น เซลล์ประสาท oligodendrocytes และ microglia

ทีมของ Yu ยังทำงานอย่างใกล้ชิดกับ Misha Ahrens จากJanelia Research Campus ของ Howard Hughes Medical Institute Ahrens ผู้เชี่ยวชาญชั้นนำด้านการสร้างภาพสมอง เป็นที่รู้จักกันดีในด้านการศึกษาสมองและพฤติกรรมโดยใช้ปลาเซเบราฟิชเป็นสิ่งมีชีวิตจำลอง Ahrens ให้ข้อมูลเบื้องต้นที่มีค่าเกี่ยวกับ astrocytes และบทบาทในการตัดสินใจแก่ทีม 

หยูกล่าวว่าการรับเหมาช่วงและการสนับสนุนการวิจัยจากมหาวิทยาลัยอื่นๆ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จโดยรวมของโครงการ 

“เรากำลังทำงานในสาขาสหวิทยาการ การร่วมมือกับนักวิจัยคนอื่นๆ จากสถาบันเดียวกัน เราสามารถบรรลุสิ่งที่ไม่มีพวกเราคนเดียวจะทำได้สำเร็จ” หยูกล่าว “ความคิดใหม่ๆ มักได้รับแรงบันดาลใจจากปฏิสัมพันธ์ ที่สำคัญมาก สามารถตรวจสอบมุมต่างๆ ผ่านการทำงานร่วมกัน เพื่อให้เห็นภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น”

Yue “Joseph” Wang ศาสตราจารย์ Grant A. Dove ใน วิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์เวอร์จิเนียเทค และผู้ร่วมวิจัยหลักของโครงการ มีหน้าที่รับผิดชอบในการใช้ทฤษฎีระบบเพื่อทำความเข้าใจการส่งสัญญาณแคลเซียมของแอสโทรไซต์ หวัง ซึ่งก่อนหน้านี้เคยเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ระดับโมเลกุลของโรคพาร์กินสันและความผิดปกติทางจิต มีความเห็นในแง่ดีเกี่ยวกับผลกระทบที่งานนี้อาจมีต่อผู้ป่วยโรคทางระบบประสาทเกือบ 1 พันล้านคนทั่วโลก “การค้นพบจากโครงการนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับบทบาทการทำงานเชิงรุกของแอสโตรไซต์ในวงจรประสาทและพฤติกรรมที่อาจเป็นประโยชน์สำหรับการปรับปรุงความเข้าใจและการแทรกแซง” หวังกล่าว 

โครงการทุนสนับสนุนโครงการวิจัยของ NIH (R01) ที่ให้ทุนสนับสนุนโครงการเป็นทุนสนับสนุนดั้งเดิมและเก่าแก่ที่สุดที่องค์กรใช้ มอบหมายงานให้ผู้ตรวจสอบทำโครงการให้สำเร็จตามความสนใจและความสามารถของพวกเขา ในขณะเดียวกันก็รักษา  พันธกิจของ NIH พันธกิจดังกล่าวคือ “แสวงหาความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับธรรมชาติและพฤติกรรมของระบบสิ่งมีชีวิต และการประยุกต์ใช้ความรู้นั้นเพื่อเสริมสร้างสุขภาพ ยืดอายุขัย ลดความเจ็บป่วยและความพิการ”

credit: websportsonline.com BizPlusBlog.com billygoatwisdom.com gaspreisentwicklung.com samesfordblog.com hideinplainwebsite.com vessellogs.com OsteoporosisTreatmentBlog.com rockawaylobsterhouse.com annuairewebfr.com