Hören auf das Gehirn


Diese ScienceLives Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

György Buzsáki Labor konzentriert sich auf wie neuronale Schaltkreise des Gehirns unterstützen ihre kognitiven Fähigkeiten. Buzsáki erhielt seinen M.D. und Ph.d. Grad in Ungarn vor dem Umzug in die Vereinigten Staaten. Derzeit ist er ein Board of Governors Professor of Neuroscience an der Rutgers University in Newark, New Jersey. Buzsáki ist das Gehirn-Preis im Jahr 2011.

Buzsáki der primären Forschungsinteresse liegt wie Gehirn Zelle Schaltungen code, Übertragung und Speicherung von Informationen, vor allem wie verschiedene Gehirn Schwingungen (rhythmische oder sich wiederholende Gehirnaktivität) dienen solche Mechanismen. In den letzten 35 Jahren führte Buzsáki den Weg in die funktionellen Eigenschaften der kortikalen Neuronen im Rahmen ihrer natürlichen Netzwerke zu analysieren. Er gilt als Pionier die experimentellen Erforschung der wie koordinierter, rhythmische neuronaler Aktivität in der Großhirnrinde (die äußere Schicht des Gehirns) und vor allem physiologische Funktionen dient, wie ist der Informationsaustausch zwischen der Hippocampus, die langfristig Erinnerungen schafft, und der Großhirnrinde, die sensorische Wahrnehmung beteiligt ist. Verwendung von technisch innovativen Multi-Site-Aufnahme Silizium Sonden im Verhalten der Tiere, er identifiziert die Verbindungen zwischen den Zellen Veränderungen während mehrere Gehirn Muster, vor allem ihre Beteiligung an lernen und Gedächtnis. Seine zweistufige (Wach-Schlaf) Modell des Speichers wird von zahlreichen Labors weltweit unterstützt. Buzsáki vereint diese weit reichenden Fragen in seinem kürzlich erschienenen Buch "Rhythmen des Gehirns" (Oxford University Press, 2006), eine meisterhafte Darstellung der wie kortikale Zellen und Schaltungen führen zu höheren kognitiven Funktionen. Sehen Sie sich Buzsáki einen Vortrag über "Intern entwickelnden Zelle Montagereihenfolgen in den Dienst der Kognition" an Allen Institut für Brain Science 2010 Annual Symposium, ein Interview für "The rechtmäßigen Platz" und ein Interview auf "Dirigenten, Musik und die Rhythmen des Gehirns," sowohl auf die Wissenschaft Netz (TSN). Lesen Sie seine Antworten auf die 10 ScienceLives Fragen unten.

Name: György Buzsáki
Alter: 61
Institution: Rutgers University
Fachrichtung: Neurowissenschaften

Was inspirierte Sie zu dieser Fachrichtung zu wählen?
Rhythmische Phänomene in Natur, Feedback und Interaktionen zwischen verschiedenen Komponenten eines Systems haben mich immer fasziniert, seit ich meine erste Radio, drahtlose Kommunikation gebaut. In den vergangenen Jahrzehnten habe ich auch mit wie komplexe Phänomene fasziniert wie Wahrnehmung und handeln nach diesen Grundsätzen im Gehirn erzeugt werden. Ich war sofort auf Neurowissenschaften durch die Physiologie Vorlesungen von Endre Grastyan süchtig, mein Berater an der medizinischen Fakultät werden würde.

Was ist der beste Ratschlag, den Sie jemals bekommen?
Hm. Vielleicht eine kurze Erklärung von einer meiner Professoren: "die beste Hypothese ist immer Ihre Hypothese."

Was war Ihre erste wissenschaftliche Experiment als ein Kind?
Wenn ich die blanken Drähte eine Klingel in die Steckdose (220V) angeschlossen verlässt unser Haus ohne Licht für mehrere Stunden. Ich kann immer noch die Momente des Sehens Funken überall und das beängstigende Gefühl, (fast) Stromschlag erleben. Dieser frühen Experiment ausgelöst über die Bedeutung von Sicherungen, Stromstärke und Transformatoren zu lernen, und hat mich gefragt, wie Strom einen so großen Einfluss auf den Körper haben kann.

Was ist Ihre Lieblings daran, ein Forscher?
Die Freiheit, alles zu erkunden; die vitale Essenz der Entdeckung (oder Basic) Wissenschaft ist, dass man kann Fuß auf einer Straße, die Verfolgung einer Idee, serendipitously finden etwas Ungewöhnliches, das nicht passen und dann zu verfolgen, um zu verstehen, warum es nicht passt. Solchen Sidetracks müssen unerwartete und völlig neuartige Gebiete führen Generationen von Forschern.

Die fundamentale Wahrheit dieses Prozesses und seine Wirksamkeit sind so schwer zu erklären, Steuerzahler und Politiker, vor allem in der heutigen Schub in Richtung "translational Wissenschaft" Initiativen, einen Slogan von Universität Bürokraten auf der Suche nach schnellen Return on Investment eingeführt. Es kann leicht nachgewiesen werden, wenn Zeit und andere (z. B. finanziellen) Ressourcen begrenzt sind "Random Walk" Ansatz ist mindestens so effizient wie jede andere vorgeplanten Strategien schwierige Probleme zu lösen oder überlegen. Dies ist, was alle Tiere auf der Suche nach Nahrung und Obdach in unbekannte Territorien. Entwicklung brachte ihnen bei, dass vorgefasste Plänen die meiste Zeit nicht.

Ein weiterer wichtiger Faktor in der Entdeckung und Forschung ist menschliche Motivation. Menschen verfolgen ihre eigenen Ideen arbeiten härter als bei der Arbeit auf ein fremdes. Betrachtet man Unterstützung und Freiheit für grundlegende Entdeckungen entfernt (wie man, solche gefährlichen Tendenzen bei NSF und NIH sehen kann) werden die langfristigen Kosten für das Land sehr hoch.

Was ist das wichtigste Merkmal eines Forschers muss nachweisen, um eine effektive Forscher sein?
Neugier und Beharrlichkeit. Neugier ist eine unserer grundlegenden Antriebe; Wir müssen Antworten auf das Unbekannte zu bekommen, sonst bleiben wir in ständiger Angst. Wenn Donner, Finsternisse, Erdbeben, Geburt, Krankheit und Tod durch irgendein Mittel (z. B. durch religiöse Überzeugungen, Vertrauen in Behörden, z. B. Eltern, oder von der Wissenschaft) erläutert werden sorgen wir weniger. Eine kleine Gruppe von Menschen, die eine ungewöhnlich hohe Dosis Neugierde unweigerlich Wissenschaftler haben. Um für andere nützlich zu sein, ist es wichtig, nicht nur interessant, sondern auch beantwortbar Probleme zu wählen.

Was sind die gesellschaftlichen Vorteile Ihrer Forschung?

Unsere Werke dreht sich um die Mechanismen, die für die Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen im Gehirn. Obwohl die Arbeit "basic" ist hat mehrere Auswirkungen, einschließlich der Alzheimer-Krankheit, Epilepsie, Schizophrenie und praktisch kognitiven oder neurologischen Erkrankungen des Gehirns.

Darüber hinaus verfügen unsere Arbeit Hinweise wie Sie effektivere Suchmaschinen gestalten, die uns helfen im Zeitalter neuen Information navigieren. Ein interessantes Spezies-spezifische Merkmal des Menschen ist die immer größer werdende Kluft zwischen dem Wissen des einzelnen und die Kenntnis der Arten (d. h. alle Menschheit). Ein wesentlicher Teil der Funktion des Gehirns haben während unserer kulturellen Evolution externalisiert. Mit dem Aufkommen des Internets sind Geräte, die uns, Zugriff auf diese enorme Knowledge Base erlauben Teil unseres Lebens geworden. Wenn der Zugang zu dieser großen Datenbank erfolgen kann so effizient, wie wir unsere episodische Erinnerungen im Gehirn erinnern können, wäre es eine große Revolution.

Wer hat den größten Einfluss auf Ihr Denken als Forscherin hatte?
Mein Mentor Endre Grastyan. Ich habe noch zu einer anderen Person als intelligent und so gut ausgebildet wie er war. Seine aufrichtige und ehrliche Interesse in den Neurowissenschaften fasziniert mich am ersten Tag, den ich ihn traf.

Was ist mit Ihrem Bereich oder als Forscher tun Sie denken würden die meisten Leute überraschen?
Neben der Herausforderung, Entdeckungen zu machen ist die Neurowissenschaft ein Treffpunkt für Menschen aus allen Bereichen des Lebens von der Genetik zur Mathematik, von der Molekularbiologie bis Engineering. Alle diese unterschiedlichen Hintergründen bringen einen frischen Blick auf die Probleme, neuartige Methoden zur Untersuchung, verschiedene oder strenge und mehrere Ebenen der Erklärung. Haben Sie einen analytischen Verstand oder die Fähigkeit, komplexen Informationen zu synthetisieren, finden Sie herausfordernde, aber angreifbar Probleme in den Neurowissenschaften, die Sie für gut unterhalten können.

Wenn Sie nur eine Sache von Ihrem brennenden Büro oder Labor retten könnten, was wäre das?
Mein Mittagessen? Und natürlich unsere liebsten Ratten und Mäuse.

Welche Musik spielen Sie in den meisten Fällen in Ihrem Labor oder im Auto?
Wir hören die "Musik" des Gehirns ständig im Labor. Mein Lieblingssender ist Jazz-88. Ich kann nicht umhin, Musik hören, die Art und Weise, ich analysiere groß angelegte Hirnaktivität, auf der Suche nach der syntaktischen Regeln, die Trennung von Nachrichten und langfristige Funktionen von kurzer Zeit Skala Wechselwirkungen vorhergesagt werden können. Die ästhetischen Eigenschaften der Musik ergeben sich aus der Komplexität – ein Zwischenstadium zwischen trivial Berechenbarkeit und Rauschen (d. h. Rosa Rauschen) – genau wie die komplexen Funktionen des Gehirns Dynamik.

Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Finden Sie das Archiv ScienceLives.

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