البروفيسور
معمل البيولوجيا العصبية الحسابية
معمل الأحياء التكاملي
كرسي إدوين ك.هنتر
يسعى مختبر تاتيانا شاربي إلى فهم كيفية عمل الدماغ والأنظمة البيولوجية الأخرى بينما تتغير مكوناتها باستمرار. على سبيل المثال ، عندما ينمو الطفل ، تُضاف خلايا عصبية جديدة إلى الدوائر. خلال مرحلة البلوغ ، تتم إضافة وإزالة الروابط بين الخلايا العصبية باستمرار بينما نتعلم مهارات ومعلومات جديدة. مع تقدمنا في العمر ، بدأنا نفقد بعض وظائف هذه الاتصالات. على الرغم من هذه التغييرات ، فإننا نحافظ على إحساس دائم بالذات ويمكننا تذكر الأحداث لعقود. حتى داخل الخلايا العصبية الفردية ، يتم تحديث البروتينات باستمرار ، ومع ذلك يتم تحقيق التوازن الصحيح لضمان الإشارات المناسبة من قبلهم. ومع ذلك ، فإننا نحافظ على نفس الشعور "بالذات" ويمكننا أن نتذكر الأحداث لعقود. ومما زاد من تفاقم المشكلة ، أن البيئة التي يعمل فيها الدماغ تتغير باستمرار ، لذلك يعمل Sharpee وزملاؤه على فهم الإشارات المثلى التي يجب على الدماغ الانتباه إليها في البيئة ، وفهم الوصفات المثلى للتكيف مع التغيرات في البيئة.
تستخدم تاتيانا شاربي أساليب متقدمة من الرياضيات والإحصاء والفيزياء لرسم المبادئ التي من خلالها تتبادل مليارات الخلايا العصبية في الدماغ الطاقة والمعلومات. على وجه الخصوص ، تستخدم نظرية المعلومات (مجموعة من المفاهيم الرياضية المستخدمة بشكل شائع في أنظمة الاتصالات والتمويل) لتحديد نشاط الخلايا العصبية ، وفي أحد مجالات البحث ، تعمل على تحديد كيفية تنظيم الميزات داخل أجزاء الدماغ المسؤولة للتعبير عن حواسنا بما في ذلك الرؤية والسمع وحاسة الشم. سيساعد الكشف عن طريقة عمل هذه الحواس الأساسية في تقديم علاجات جديدة وواجهات بينية وآلة للمرضى الذين يعانون من اضطرابات في هذه الأنظمة يمكن أن تحدث نتيجة للسكتة الدماغية أو الخرف أو الفصام. علاوة على ذلك ، تستخدم شاربي ومجموعتها الاضطرابات في الأنظمة الحسية كأدوات تشخيصية لإيجاد علاجات جديدة لعدد من الاضطرابات العصبية التي تؤثر على الدماغ على نطاق أوسع ، بما في ذلك التوحد ومرض الزهايمر والفصام والاكتئاب والقلق.
كشفت مجموعة شاربي طريقة جديدة لتنظيم الروائح وحاسة الشم. ووجدوا أن الروائح من البيئات الطبيعية يمكن وصفها بسطح منحني ، مشابه لشريحة بطاطس برينجل ، ومعروف رياضياً أن لها مقياس زائدي. ووجدوا أيضًا أن إدراكنا للرائحة منظم بشكل مشابه ، بطرق تسهل التقدير الدقيق لمحتوى الفاكهة بناءً على الروائح.
طورت Sharpee مخططًا موجزًا لكيفية دمج الخلايا العصبية المرئية بين الانتقائية في الأشكال والقوام للأشياء المرئية.
لقد ابتكر Sharpee والمتعاونون معه نظرية تشرح متى يصبح من المفيد للكائن الحي استخدام أنواع جديدة من الخلايا العصبية. يمكن أن تساعد هذه النظرية في تصنيف وتحديد عدد الأنواع العصبية المنفصلة في الدماغ. تجعل امتدادات هذه النظرية من الممكن حساب مقدار المعلومات التي تنقلها أعداد كبيرة من الخلايا العصبية بشكل مشترك حول المنبهات الواردة. في السابق ، كان هذا ممكنًا فقط لعدد قليل من الخلايا العصبية ، والآن يمكن للطريقة مواكبة قدرة الطرق التجريبية التي تسجل آلاف الخلايا العصبية في وقت واحد.
ماجستير في الفيزياء ، جامعة أوكرانيا الوطنية ، كييف ، أوكرانيا
دكتوراه في الفيزياء من جامعة ولاية ميتشيغان
سلون شوارتز زميل ما بعد الدكتوراه ، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو
