يدرس مختبر Brigman كيف تؤدي إهانة النمو العصبي والأمراض العصبية والنفسية إلى تغيرات سلوكية غير قادرة على التكيف تقلل من جودة الحياة بهدف إنقاذ هذه النواقص وتحسين النتائج.
تقليديا ، تستخدم الدراسات على القوارض السلوكيات التي تركز على نقاط قوتها (الحفر والشم والملاحة). في حين أن هذه الأساليب قد أسفرت عن ثروة من البيانات ، إلا أنها تختلف اختلافًا كبيرًا عن كيفية قياسنا للوظيفة الإدراكية في البشر. يتمثل الهدف الرئيسي للمختبر في تطوير والتحقق من صحة فحوصات جديدة للتحقيق في النتائج السلوكية التي يمكن مقارنتها بشكل مباشر بالبيانات السريرية. بدءًا من عام 2001 ، عملت على تطوير وصقل المهام باستخدام مناهج الشاشة التي تعمل باللمس لتعلم الشاشة والذاكرة وسلوكيات التحكم التنفيذي. ساعد هذا العمل في تحديد فائدة الماوس في أبحاث الوظائف التنفيذية وأدى إلى اعتماد أوسع لنماذج تشغيل الشاشة التي تعمل باللمس لفحص الإنتاجية العالية. على مدار السنوات العشر الماضية ، قام مختبري بدمج التسجيل الحي لنشاط الخلايا العصبية القشرية والإمكانات الميدانية المحلية خلال هذه المهام in vivo لمساعدتنا على فهم أفضل لكيفية قيام مناطق الدماغ المختلفة بالتوسط في سلوكيات معينة. في الآونة الأخيرة ، شاركنا في دراسة متعددة الجامعات لمقارنة النشاط العصبي المرتبط بسلوك معين في كل من القوارض والبشر لاختبار فائدة البيانات السلوكية للقوارض في تطوير الهدف العلاجي.
يعد تأثير الكحول على الوظيفة القشرية وعمليات التحكم التنفيذية التي تكمن وراءها قضية حاسمة لأن فقدان هذه العمليات الرئيسية يمكن أن يؤدي إلى انخفاض كبير في جودة الحياة. على الرغم من أن تأثير التعرض التنموي أو التعرض للبالغين على المهام المكانية ، وبدرجة أقل فاعلية ، فقد تم توثيقها جيدًا ، إلا أن القليل من الدراسات استخدمت القياس عبر الإنترنت للوظيفة العصبية لتحليل تغييرات مستوى الدائرة بعد التعرض. الاستفادة من التقنيات في الجسم الحي تقنيات التسجيل ، مختبر بريغمان حتى التعرض المعتدل قبل الولادة يكفي لإضعاف المرونة السلوكية وتغيير إطلاق النار والتجنيد القشري. بالإضافة إلى ذلك ، التنسيق القشري-المخطط غير المنتظم PAE مطلوب من أجل المرونة السلوكية. لقد أظهرنا مؤخرًا أن PAE يغير أيضًا سلوك الاستعادة والتمييز البصري المكاني في خلاف EtOH الممتنع عن التدخين في مرحلة البلوغ المبكرة. بشكل مثير ، أظهرنا أيضًا أن بيئة الحياة المبكرة يمكن أن تغير النتائج بشكل كبير في هذه النماذج.
يمكن أن يؤدي فقدان أنواع فرعية معينة من NMDAR في القشرة والحصين والمخطط إلى تغيير كل من اللدونة المتشابكة والتعلم. استنادًا إلى الدراسات التأسيسية التي أجريت في مختبر هولمز ، قام مختبري بالتحقيق في دور GluN2A و GluN2B المحتويان على NMDAR باستخدام نماذج الضربة القاضية واسعة النطاق والمقدمة الشرطية والتعطيل الدوائي. لقد أظهرنا أن فقدان GluN2A على مستوى الدماغ يضعف التعلم البسيط والمرونة في مهمة تغيير المجموعة. علاوة على ذلك ، أظهرنا أن فقدان GluN2B في القشرة والحصين يجنب التعلم التمييزي ولكنه يضعف القدرة على تعلم القواعد المناسبة وتطبيق تلك القواعد على مشاكل جديدة. وقد جمعت دراسات حديثة بين الفئران التي تعرضت للضربة القاضية GluN2B مع في الجسم الحي التسجيل أثناء السلوك لإظهار أن فقدان الوحدة الفرعية يغير النشاط القشري والطبقي ، وكيف تتواصل المناطق. بالنظر إلى النتائج التي تفيد بأن الإهانات التنموية مثل التعرض للكحول قبل الولادة يغير تعبير الوحدة الفرعية NMDAR ، فإننا نحقق حاليًا فيما إذا كان هذا التعبير قد يتوسط في التعلم والتحول الفعال.
ضعف الوظيفة التنفيذية هي سمة مشتركة للعديد من الاضطرابات العصبية والنفسية. في الواقع ، قد يكون للعجز المعرفي تأثير سلبي أكبر على نوعية حياة مرضى الفصام أكثر من الأعراض السلبية أو الإيجابية. أظهرت النماذج قبل السريرية لمرض انفصام الشخصية كيف أدى فقدان أنظمة معينة إلى إعاقات سلوكية في المهام المترجمة. في السابق ، أظهرت أن فقدان وظيفة GABAergic في الدماغ الأمامي كان كافياً لتغيير الانتباه وإضعاف التعلم العكسي بينما غيّر phencyclidine المزمن تدابير التحقيق الاجتماعي ولكنه تجنب التعلم والانعكاس. في الآونة الأخيرة ، أظهر مختبر Brigman ، بالتعاون مع Mellios Lab في UNM ، أن الضربة القاضية لـ حوالي، حلقة الحمض النووي الريبي المخصب بالخلايا العصبية المعبر عنها في القشرة الأمامية ، كانت كافية لإضعاف الانعكاس في مهمة التمييز البصري التي تعمل باللمس. الأهم من ذلك ، أظهر مختبر ميليوس ذلك أيضًا حوالي انخفض بشكل كبير في عينات بعد الوفاة من أنسجة PFC في مرضى الفصام والاضطراب ثنائي القطب. تقوم الدراسات التعاونية الجارية حاليًا بالتحقيق في آليات كيف يمكن للتغييرات في microRNAs الدائرية أن تضعف السلوك.