Professor
Laboratório de Neurobiologia de Sistemas
Vincent J. Coates Chair em Neurobiologia Molecular
Os bilhões de células que compõem o cérebro são um grupo diverso – alguns neurônios são responsáveis pela tomada de decisões e outros pela memória, enquanto alguns processam informações do olho e outros interpretam cheiros. Para entender como o cérebro organiza todas essas tarefas e informações, e o que causa doenças como esquizofrenia e autismo, os cientistas precisam mapear as conexões entre os neurônios. Mas não é fácil, pois o cérebro é mais como uma tigela de espaguete emaranhada do que uma matriz organizada de ruas da cidade. E as técnicas para observar o cérebro têm permitido apenas aos pesquisadores obter uma visão geral da estrutura, em vez de ampliar células individuais.
O laboratório de Edward Callaway foi pioneiro em uma nova maneira de mapear as conexões entre neurônios individuais e tipos específicos de células no cérebro. A abordagem permite que um vírus modificado pule de uma célula cerebral apenas para as células diretamente conectadas à primeira célula. Então, o vírus está encalhado. Ao detectar onde o vírus termina, a equipe de Callaway pode descobrir todas as conexões das células iniciais. E ao identificar as conexões dos vários tipos de células no cérebro e adicionar isso às informações sobre as propriedades funcionais das células, eles podem fazer e testar teorias sobre como os circuitos funcionam.
Os métodos desenvolvidos no laboratório da Callaway são usados por laboratórios em todo o mundo para mapear conexões relacionadas a inúmeras funções do sistema nervoso e doenças como esquizofrenia, autismo e doenças de Parkinson e Huntington. O trabalho no laboratório da Callaway concentra-se principalmente nos circuitos do córtex cerebral e em como eles processam a informação visual. Como o córtex visual usa os mesmos tipos básicos de células e circuitos usados em outras partes do córtex, esse trabalho também pode nos ajudar a entender como o cérebro permite outras habilidades, como tomada de decisão, audição e movimento.
O laboratório de Callaway desenvolveu uma ferramenta que usa um vírus da raiva modificado para rastrear conexões únicas entre os neurônios, uma técnica agora usada em todo o mundo.
O laboratório usou seus novos métodos de rastreamento de circuitos para obter um mapa detalhado de conexões com tipos específicos de células nos gânglios da base, uma área do cérebro ligada ao movimento e à tomada de decisões e implicada nas doenças de Parkinson e Huntington. Esses estudos fornecem informações sobre como diferentes tipos de células na estrutura dos gânglios da base contribuem para o controle motor e a tomada de decisões.
Callaway mapeou as conexões entre as células da retina do olho e do cérebro e descobriu que existe uma via única de conexões que tem o único propósito de permitir que o olho e o cérebro trabalhem juntos para sentir o movimento de cima para baixo ou de um lado para o outro. movimento.
BS, Biologia, Universidade de Stanford
PhD, Instituto de Tecnologia da Califórnia
Pós-doutorado, Rockefeller University
