请了解COVID-19疫苗的最新情况查阅我们的信息指南注册连接。继续你的日常护理,安排一个面对面的约会视频访问

紫癜实验室

Keith P. Purpura博士
神经科学副教授

我们的使命

我的实验室的研究围绕着两方面的工作进行:1)开发一种灵长类动物模型,以推进中央丘脑(CT)的深部脑刺激(DBS),作为治疗创伤性脑损伤(TBI)导致的意识障碍的治疗策略。2)理解视觉系统和运动系统是如何结合在一起产生视觉引导的行为的。

实验室成员

乔纳森·l·贝克博士
Jae-Wook着你博士。

实验室的网页

http://www-users.med.cornell.edu/~jdvicto/labonweb.html

目标

我们目前正在进行一系列DBS实验,将多个DBS电极植入丘脑中央。电极的定位是通过建立丘脑的三维计算机模型和刺激电极,并通过融合高分辨率的MRI和CT图像将这些模型的空间坐标转换为手术坐标来实现的。在我们的研究中,受试者被训练执行任务,要求他们密切关注电脑屏幕上的目标,这些目标在收到警告后,会在一段时间后改变颜色或位置。实验对象必须对这些变化做出快速反应以获得奖励。当受试者执行任务时,脑电图以及前前脑的细胞和局部网络活动被记录下来。DBS在行为过程中被开启和关闭,以确定它对任务表现和脑电活动的影响。

我们发现在丘脑中央的DBS可以改变行为表现,脑电图和网络活动。特定的高频周期性刺激,当与一个特定的电极间电流注入配置相匹配时,在改善表现和调节大脑许多区域神经活动的时间上是最有效的。当受试者正确地进行试验时,当没有电刺激时,大脑中的δ波段活动会减少,而β波段和伽玛波段的活动会增加。当DBS打开时,在正确的试验过程中,低频和高频活动之间的能量差异就会增强。我们的研究结果表明,我们可以调节大脑活动的自然模式,而且这种控制可以扩展到行为表现。我们这个项目的短期目标是确定DBS刺激的哪些参数在调节行为表现和大脑活动方面最有效。

仅在美国,每年就有超过200万人遭受急性脑损伤。这些损伤可导致长期的损伤,可摧毁患者及其家人的生活多年。由于许多患者往往处于无法沟通或无法自理的状态,因此在这种伤害之后,家庭的情感和经济压力更加严重。其他患者可能会大幅恢复,但仍不能独立生活,因为持久的认知缺陷。现在人们已经认识到,意识和认知能力受损的各种后果都与大脑皮层活动水平的降低和协调网络活动的丧失有关,这使得即使存在认知资源储备,在需要时也无法获得认知资源。
我们最近的研究结果直接影响了中枢丘脑脑刺激调节认知功能的最佳方法的发展,并使我们更接近解决创伤性脑损伤恢复期患者中持久残疾的目标。

成就

开发一类用于分析神经数据的方法(“spike train metrics”)(与Jonathan Victor合作)
-在WCMC建立行为/神经生理学灵长类研究核心设施
-与Jonathan Victor在WCMC建立视觉神经生理学实验室
开发用于研究丘脑中央深部脑刺激的灵长类动物模型(与Nicholas D. Schiff和Jonathan Baker合作)
-脑深部刺激闭环反馈机制专利

最近的出版物

  1. Bokil, h .紫癜,K。、Schoffelen人类。,Thomson, D., and Mitra, P.P. (2006) Comparing spectra and coherences for samples of unequal size.j . >。方法, 159:337 - 345。PMID: 16945422
  2. 施密德,点,紫癜,伙夫, Ohiorhenuan, I., Mechler, F., and Victor, J.D.(2009)视觉区V2的神经元亚群在空间和时间上执行分化和整合操作。系统神经科学前沿,3:15。doi: 10.3389 / neuro.06.015.2009。PMID: 19915726 PMCID: PMC2776479
  3. 史密斯,a.c.,沙阿,s.a.,哈德森,a.e.,紫癜,伙夫, Victor, j.d., Brown, E.N., and Schiff, N.D.(2009)一项与深部脑刺激相关的行为易化的贝叶斯统计分析。j . >。方法, 183(2): 267 - 276。PMID: 19576932 PMCID: PMC2743761
  4. 哈德森,a.e.,希夫,n.d.,维克多,j.d.,还有紫癜,伙夫(2009) V4中适应的注意调节。欧元。j . >30: 151 - 171。PMID: 19558603
  5. Shah, S.A, Baker, j.l., Ryou, J-W,紫癜,K.PSchiff, N.D.(2009)通过中枢丘脑深部脑刺激调节觉醒调节。IEEE工程、医学、生物学Soc. Conf. Proc. IEEE工程、医学、生物学Soc.。, 1:3314 - 3317。
  6. 门泽尔,d.l.,博基尔,H, Ryou J-W。希夫的留言,紫癜,伙夫Mitra, P.P.(2010)对清醒行为猕猴大脑皮层中记录的局部场电位不断波动的表征。j . >。方法, 186:250 - 261。PMCID: PMC2815007 PMID: 19931563
  7. 奥荷南一世,梅歇勒一世,紫癜,伙夫, Schmid, a.m., Hu, Q.,和Victor, J. D.(2010)稀疏编码和高阶相关性的精细尺度皮质网络。自然,第466卷,617-622页。PMCID: PMC2743761 PMID: 20601940
  8. Sondhi, Johnson, L.,紫癜,K。研究人员发现,AAVrh的长期表达和安全使用是一种有效的治疗方法。10hCLN2到大鼠和非人灵长类动物的大脑,用于治疗晚期婴儿神经元蜡样脂褐沉着病。哼基因和方法,23(5): 324 - 335。PMID: 23131032
  9. Schiff, n.d., Shah, S.A, Hudson, A.E, Nauvel, T., Kalik, S.F紫癜,伙夫(2013)通过中央丘脑的注意努力门控。j . Neurophysiol。, 109(4): 1152 - 1163。PMID: 23221415

联合任命

神经科学研究生课程

合作者

乔纳森·d·维克多
尼古拉斯·d·希夫
希拉Nirenberg
多兰Sondhi

重点领域:
系统神经学与计算神经科学
实验室负责人(s):
紫癜,基思

10betbetx官方网站威尔康奈尔医学院菲尔家庭大脑和心智研究所61街东407号纽约,纽约10065电话:(646)962 - 8277传真:(646)962 - 0535