Neurocientífico estadounidense
Lisa Giocomo es una neurocientífica estadounidense que es profesora del Departamento de Neurobiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford . Giocomo investiga los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a los circuitos neuronales corticales involucrados en la navegación espacial y la memoria.
Vida temprana y educación
Giocomo creció en Highlands Ranch, Colorado, donde pasó mucho tiempo al aire libre. [1] Atribuyó su temprano interés por la ciencia a su exploración al aire libre cuando era niña y pensó que seguir una carrera en medicina satisfaría su interés por la ciencia. [1] Giocomo continuó con su formación premédica como estudiante de pregrado en la Universidad de Baylor con el apoyo de una beca académica. [2] Motivada a dedicarse a la medicina, Giocomo trabajó como consejera de salud mental en una clínica local, así como en el Hospital de Asuntos de Veteranos, donde también realizó investigaciones sobre enfermedades psiquiátricas. [1] Estas experiencias de investigación y los experimentos que estaba haciendo en su clase de psicología la inspiraron a especializarse en Psicología. [2] Cuando comenzó a darse cuenta de la falta de opciones de tratamiento disponibles para las enfermedades mentales, se inspiró en su profesor de psicología y estadística, el Dr. Roger Kirk, y cambió su camino para buscar una comprensión más profunda de la neurobiología en lugar de la medicina. [1] [2]
Giocomo completó su licenciatura en Baylor en 2002, graduándose con un título en Psicología y luego realizó una maestría en Psicología en la Universidad de Boston . [2] Giocomo trabajó con el Dr. Michael Hasselmo para comprender cómo los diferentes neuromoduladores impactan el procesamiento de la memoria. [2] Se quedó en la Universidad de Boston para completar su doctorado en neurociencia bajo la tutoría de Hasselmo . [1] Durante su doctorado, Giocomo publicó un artículo como primera autora en 2005 que mostraba que la aplicación de nicotina a cortes de hipocampo modula la transmisión sináptica glutamatérgica, lo que conduce a un período más largo de transmisión sináptica mejorada . [3] Estos resultados podrían proporcionar información sobre los mecanismos a través de los cuales la nicotina tiene efectos de mejora de la memoria. [3]
Después de explorar los efectos de la modulación colinérgica en la función cortical [4] así como las diferencias entre los efectos moduladores del receptor de glutamato metabotrópico en la transmisión sináptica, [5] Giocomo comenzó a estudiar las células de la red . Las células de la red son células en la corteza que exhiben campos de disparo modulados espacialmente que se repiten en todo el entorno para actualizar continuamente al animal de su posición en el espacio. En un artículo del primer autor publicado en Science , Giocomo encontró que las células de la red exhiben diferencias en la frecuencia de las oscilaciones del potencial de membrana subumbral en la corteza entorinal a lo largo del eje dorsal a ventral. [6] Estos hallazgos están en línea con el modelo de Burgess y O'Keefe, de modo que las diferencias en la frecuencia de las oscilaciones somáticas subumbral dan como resultado diferencias en la frecuencia espacial de los campos de células de la red. [6] Giocomo exploró más a fondo las diferencias en las propiedades intrínsecas de las células de la red cortical entorinal medial a lo largo del eje dorsal a ventral y, en 2008, publicó otro artículo como primer autor que describe cómo los datos experimentales sobre la fisiología de las células de la red se pueden entender en el marco de dos posibles modelos computacionales de células de la red. [7] Concluyó que, teniendo en cuenta los datos experimentales, tanto la dinámica del atractor como los modelos de interferencia oscilatoria ayudan a explicar las propiedades de la activación de las células de la red en la corteza entorinal. [7]
Giocomo completó su doctorado en 2008 y decidió realizar sus estudios postdoctorales en el Laboratorio Moser, donde podía probar su trabajo celular y computacional de sus estudios de posgrado en animales y bajo la tutoría de los científicos que descubrieron las células de cuadrícula. [1] El laboratorio estaba ubicado en el Centro de Computación Neural de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, por lo que se mudó a Noruega con su esposo para su trabajo postdoctoral. [1] Pasó cuatro años en Noruega trabajando con los Moser y publicó muchos artículos influyentes que impactaron en gran medida en el campo de las células de cuadrícula. En 2011, descubrió que eliminar canales específicos en la corteza entorinal, los canales regulados por nucleótidos cíclicos activados por hiperpolarización (HCN), causaba que el tamaño y el espaciado de los campos de cuadrícula se expandieran, pero se mantenía el gradiente dorsal-ventral del patrón de cuadrícula. [8] Además de observar otros modelos computacionales de células de cuadrícula, Giocomo describió la función de las células de dirección de la cabeza en la corteza entorinal en un artículo de primer autor en Cell. [9] Descubrió que las células de dirección de la cabeza están organizadas topográficamente. [9] Específicamente, el gradiente de ajuste de estas células disminuye a lo largo del eje dorsal a ventral y el gradiente de ajuste dorsoventral solo se expresa en la capa III de la corteza entorinal. [9] En general, este artículo destacó la naturaleza fundamental de los gradientes dorsoventrales en los circuitos de la corteza entorinal. [9]
Carrera e investigación
De 2011 a 2012, Giocomo ocupó el puesto de líder de grupo en el Instituto Kavli de Neurociencia de Sistemas de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología . Luego, Giocomo fue contratada por la Universidad de Stanford en 2013, donde ocupó el puesto de profesora adjunta de neurobiología hasta 2018. [10] El laboratorio de Giocomo se centra en la neurobiología de tipos de células definidos funcionalmente en la corteza entorinal. [10] El estudio de las células de la cuadrícula , las células de dirección de la cabeza y las células del borde le permite a Giocomo realizar manipulaciones específicas en un sistema que ofrece resultados mensurables. [10]
En 2015, Giocomo y su laboratorio descubrieron nuevos mecanismos de corrección de errores en las celdas de la cuadrícula. [11] Dado que las celdas de la cuadrícula utilizan la integración de rutas para calcular la representación neuronal de la ubicación de un animal en el espacio, Giocomo y su laboratorio plantearon la hipótesis de que debe haber algún tipo de mecanismo de corrección de errores en el cerebro, de lo contrario, el error se acumularía y los animales no podrían navegar por sus entornos. [11] Descubrieron que las celdas de la cuadrícula acumulan errores en relación con el tiempo y la distancia recorrida, el error refleja una deriva coherente en el patrón de la cuadrícula y, por último, que las células fronterizas podrían servir como sustrato neuronal para la corrección de errores. [11] En general, estos hallazgos indican que los puntos de referencia en el entorno de un animal son cruciales para la estabilidad de la cuadrícula. [11] En 2018, Giocomo y su laboratorio exploraron el impacto de la escala de la cuadrícula en la escala del lugar eliminando los canales HCN1 para expandir la escala de la cuadrícula. [12] Observaron que la escala del lugar también se expandió en áreas alejadas de los límites ambientales, y que la estabilidad del campo del lugar se redujo y el aprendizaje espacial se vio afectado. [12] Estos hallazgos resaltan las importantes conexiones biológicas entre las células de la cuadrícula y las células de lugar en la codificación de lugar y la memoria espacial. [12] En 2019, el laboratorio de Giocomo exploró la maleabilidad de los mapas espaciales entorrinales. [13] Descubrieron que los mapas entorrinales se reestructuran para incorporar ubicaciones de recompensa aprendidas y esta reestructuración mejoró la decodificación posicional cuando el animal estaba cerca de la ubicación de recompensa. [13]
Otro objetivo del programa de investigación del Laboratorio Giocomo es explorar la ontogénesis de la topografía de la corteza entorinal medial para comprender cómo se desarrollan los gradientes en los canales iónicos para dar lugar al mapeo espacial y a las representaciones neuronales del espacio. [10]
En 2019, Giocomo fue ascendido a profesor asociado de neurobiología en la Universidad de Stanford. [14]
Premios y honores
- Premio académico Vallee 2019 [15]
- Premio a jóvenes investigadores de la Oficina de Investigación Naval 2018, Oficina de Investigación Naval [16]
- Premio al Joven Investigador 2018, Sociedad de Neurociencias [17]
- Becario de la Fundación James S. McDonnell 2016, Becario de la Fundación James S. McDonnell [18]
- Medalla al servicio por contribuciones a la investigación 2016, Universidad de Baylor [2]
- Miembro del Consejo de Liderazgo Científico y Profesor Afiliado a Bio-X 2015 [1]
- Investigador en neurociencia de Robertson, 2015 – Fundación de células madre de Nueva York, Fundación de células madre de Nueva York [19]
- Beca Klingenstein-Simons 2014 en Neurociencias, Fundación Klingenstein-Simons [20]
- Becario Sloan 2013, Fundación Alfred P. Sloan [21]
- Premio Internacional de Investigación Peter y Patricia Gruber 2012, Fundación Gruber [21]
Publicaciones seleccionadas
- Topografía en la dinámica de estallido de las neuronas entorrinales. Bant JS, Hardcastle K, Ocko SA, Giocomo LM. Cell Reports. 2020;20:2349-2359 [22]
- Las señales de velocidad entorinal reflejan la geometría ambiental. Munn RGK, Mallory CS, Hardcastle K, Chetkovich DM, Giocomo LM. Nature Neuroscience. 2020;23:239-251 [23]
- Las ubicaciones de recompensa recordadas reestructuran los mapas espaciales entorrinales. Butler WN*, Hardcastle K*, Giocomo LM. Science. 2019;363:1447-1452 [13]
- Cómo la brújula neuronal de una mosca se adapta a un mundo en constante cambio. Campbell MG, Giocomo LM. Nature. 2019;576:42-43 [24]
- Las arenas movedizas de las divisiones corticales. Hardcastle K, Giocomo LM. Neuron. 2019;102:8-11 [25]
- Elasticidad emergente en el código neuronal para el espacio. Ocko SA, Hardcastle K, Giocomo LM, Ganguli S. PNAS. 2018;E11798-E11806 [26]
- Principios que rigen la integración de señales de referencia y de movimiento propio en los códigos corticales entorrinales para la navegación. Campbell MG, Ocko SA, Mallory CS, Low IC, Ganguli S, Giocomo LM. Nature Neuroscience. 2018;21:1096-1106 [27]
- Un código multiplexado, heterogéneo y adaptativo para la navegación en la corteza entorinal medial. Hardcastle K, Maheswaranathan N, Ganguli S, Giocomo LM. Neuron. 2017;94:375-387 [28]
- Límites ambientales como mecanismo de corrección de errores para celdas de cuadrícula. Hardcastle K, Ganguli S, Giocomo LM. Neuron. 2015;86:827–839 [29]
- Los límites ambientales como mecanismo de corrección y anclaje de mapas espaciales. Giocomo LM. Journal of Physiology. 2016;594:6501-6511. [30]
- Topografía de las células que dirigen la cabeza en la corteza entorinal medial. Giocomo LM, Stensola T, Bonnevie T, Van Cauter T, Moser MB, Moser EI. Current Biology. 2014;24(3):252-62. [31]
- La frecuencia temporal de las oscilaciones subumbral se escala con el espaciamiento de los campos de las celdas de la cuadrícula entorrinal. Giocomo LM, Zilli EA, Frans_n E, Hasselmo ME. Science. 2007;315(5819):1719-22. [32]
- Modulación nicotínica de la transmisión sináptica glutamatérgica en la región CA3 del hipocampo. Giocomo LM, Hasselmo ME. Eur J Neurosci. 2005;22(6):1349-56. [33]
Referencias
- ^ abcdefgh University, © Stanford; Stanford; California 94305 (4 de mayo de 2015). «Un neurocientífico estudia cómo el cerebro codifica la información espacial». Bienvenido a Bio-X . Consultado el 4 de abril de 2020 .
{{cite web}}
: CS1 maint: numeric names: authors list (link) - ^ abcdef "Medalla al servicio por contribuciones a la investigación: Lisa Giocomo". Revista Baylor . Universidad de Baylor. Otoño de 2016. Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ ab Giocomo, Lisa M.; Hasselmo, Michael E. (2005). "Modulación nicotínica de la transmisión sináptica glutamatérgica en la región CA3 del hipocampo". Revista Europea de Neurociencia . 22 (6): 1349–1356. doi :10.1111/j.1460-9568.2005.04316.x. ISSN 1460-9568. PMID 16190890. S2CID 15023783.
- ^ Hasselmo, ME; Giocomo, LM (1 de febrero de 2006). "Modulación colinérgica de la función cortical". Revista de neurociencia molecular . 30 (1): 133–135. doi :10.1385/JMN:30:1:133. ISSN 1559-1166. PMID 17192659. S2CID 8821283.
- ^ Giocomo, Lisa M.; Hasselmo, Michael E. (2006). "Diferencia en el curso temporal de la modulación de la transmisión sináptica por los receptores de glutamato metabotrópicos del grupo II frente a los del grupo III en la región CA1 del hipocampo". Hipocampo . 16 (11): 1004–1016. doi :10.1002/hipo.20231. ISSN 1098-1063. PMID 17039485. S2CID 15547439.
- ^ ab Giocomo, Lisa M.; Zilli, Eric A.; Fransén, Erik; Hasselmo, Michael E. (23 de marzo de 2007). "La frecuencia temporal de oscilaciones subumbral se escala con el espaciado de campo de celdas de la cuadrícula entorinal". Science . 315 (5819): 1719–1722. Bibcode :2007Sci...315.1719G. doi :10.1126/science.1139207. ISSN 0036-8075. PMC 2950607 . PMID 17379810.
- ^ ab Giocomo, Lisa M.; Hasselmo, Michael E. (2008). "Computación por oscilaciones: implicaciones de datos experimentales para modelos teóricos de celdas de cuadrícula". Hipocampo . 18 (12): 1186–1199. doi :10.1002/hipo.20501. ISSN 1098-1063. PMC 2653064 . PMID 19021252.
- ^ Giocomo, Lisa M.; Hussaini, Syed A.; Zheng, Fan; Kandel, Eric R.; Moser, May-Britt; Moser, Edvard I. (23 de noviembre de 2011). "Las celdas de la cuadrícula utilizan canales HCN1 para escalamiento espacial". Cell . 147 (5): 1159–1170. doi : 10.1016/j.cell.2011.08.051 . ISSN 0092-8674. PMID 22100643.
- ^ abcd Giocomo, Lisa M.; Stensola, Tor; Bonnevie, Tora; Van Cauter, Tiffany; Moser, May-Britt; Moser, Edvard I. (2014-02-03). "Topografía de las células de dirección de la cabeza en la corteza entorinal medial". Current Biology . 24 (3): 252–262. doi : 10.1016/j.cub.2013.12.002 . ISSN 0960-9822. PMID 24440398.
- ^ abcd "Perfil de Lisa Giocomo | Perfiles de Stanford". profiles.stanford.edu . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ abcd Hardcastle, Kiah; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (6 de mayo de 2015). "Límites ambientales como mecanismo de corrección de errores para celdas de cuadrícula". Neuron . 86 (3): 827–839. doi : 10.1016/j.neuron.2015.03.039 . ISSN 0896-6273. PMID 25892299.
- ^ abc Mallory, Caitlin S.; Hardcastle, Kiah; Bant, Jason S.; Giocomo, Lisa M. (febrero de 2018). "La escala de cuadrícula impulsa la escala y la estabilidad a largo plazo de los mapas de lugares". Nature Neuroscience . 21 (2): 270–282. doi :10.1038/s41593-017-0055-3. ISSN 1546-1726. PMC 5823610 . PMID 29335607.
- ^ abc Butler, William N.; Hardcastle, Kiah; Giocomo, Lisa M. (29 de marzo de 2019). "Las ubicaciones de recompensa recordadas reestructuran los mapas espaciales entorrinales". Science . 363 (6434): 1447–1452. Bibcode :2019Sci...363.1447B. doi :10.1126/science.aav5297. ISSN 0036-8075. PMC 6516752 . PMID 30923222.
- ^ "Perfil de Lisa Giocomo | Perfiles de Stanford". profiles.stanford.edu . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ "Se anunciaron los becarios Vallee 2019 | The Vallee Foundation". www.thevalleefoundation.org . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ "Ganadores del premio a jóvenes investigadores de 2018". Oficina de Ciencia y Tecnología de Investigación Naval . 2018. Consultado el 3 de abril de 2020 .
- ^ "Lisa Giocomo y Christopher Harvey reciben el premio Young Investigator Award". EurekAlert! . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ "Premio académico en comprensión de la cognición humana". The James S. McDonnell Foundation . 2016. Consultado el 3 de abril de 2020 .
- ^ "Lisa Giocomo, PhD". Fundación de Células Madre de Nueva York . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ "Becas Klingenstein-Simons en neurociencias". Fundación Simons . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ ab "Premio Internacional de Investigación Peter y Patricia Gruber en Neurociencia | Fundación Gruber". gruber.yale.edu . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ Bant, Jason S.; Hardcastle, Kiah; Ocko, Samuel A.; Giocomo, Lisa M. (18 de febrero de 2020). "Topografía en la dinámica de estallido de las neuronas entorrinales". Cell Reports . 30 (7): 2349–2359.e7. doi : 10.1016/j.celrep.2020.01.057 . ISSN 2211-1247. PMC 7053254 . PMID 32075768.
- ^ Munn, Robert GK; Mallory, Caitlin S.; Hardcastle, Kiah; Chetkovich, Dane M.; Giocomo, Lisa M. (febrero de 2020). "Las señales de velocidad entorinal reflejan la geometría ambiental". Nature Neuroscience . 23 (2): 239–251. doi :10.1038/s41593-019-0562-5. ISSN 1546-1726. PMC 7007349 . PMID 31932764.
- ^ Campbell, Malcolm G.; Giocomo, Lisa M. (diciembre de 2019). «Cómo la brújula neuronal de una mosca se adapta a un mundo en constante cambio». Nature . 576 (7785): 42–43. Bibcode :2019Natur.576...42C. doi : 10.1038/d41586-019-03443-1 . PMID 31792416.
- ^ Hardcastle, Kiah; Giocomo, Lisa M. (3 de abril de 2019). "Las arenas movedizas de las divisiones corticales". Neuron . 102 (1): 8–11. doi : 10.1016/j.neuron.2019.03.015 . ISSN 1097-4199. PMID 30946829.
- ^ Ocko, Samuel A.; Hardcastle, Kiah; Giocomo, Lisa M.; Ganguli, Surya (11 de diciembre de 2018). "Elasticidad emergente en el código neuronal para el espacio". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 115 (50): E11798–E11806. Bibcode :2018PNAS..11511798O. doi : 10.1073/pnas.1805959115 . ISSN 0027-8424. PMC 6294895 . PMID 30482856.
- ^ Campbell, Malcolm G.; Ocko, Samuel A.; Mallory, Caitlin S.; Low, Isabel IC; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (agosto de 2018). "Principios que rigen la integración de señales de referencia y de automovimiento en los códigos corticales entorrinales para la navegación". Nature Neuroscience . 21 (8): 1096–1106. doi :10.1038/s41593-018-0189-y. ISSN 1546-1726. PMC 6205817 . PMID 30038279.
- ^ Hardcastle, Kiah; Maheswaranathan, Niru; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (19 de abril de 2017). "Un código multiplexado, heterogéneo y adaptativo para la navegación en la corteza entorinal medial". Neuron . 94 (2): 375–387.e7. doi :10.1016/j.neuron.2017.03.025. ISSN 1097-4199. PMC 5498174 . PMID 28392071.
- ^ Hardcastle, Kiah; Ganguli, Surya; Giocomo, Lisa M. (6 de mayo de 2015). "Límites ambientales como mecanismo de corrección de errores para celdas de cuadrícula". Neuron . 86 (3): 827–839. doi : 10.1016/j.neuron.2015.03.039 . ISSN 1097-4199. PMID 25892299.
- ^ Giocomo, Lisa M. (15 de noviembre de 2016). "Los límites ambientales como mecanismo para corregir y anclar mapas espaciales". The Journal of Physiology . 594 (22): 6501–6511. doi :10.1113/JP270624. ISSN 1469-7793. PMC 5108900 . PMID 26563618.
- ^ "Publicaciones". Giocomo Lab . Consultado el 4 de abril de 2020 .
- ^ Giocomo, Lisa M.; Zilli, Eric A.; Fransén, Erik; Hasselmo, Michael E. (23 de marzo de 2007). "La frecuencia temporal de oscilaciones subumbral se escala con el espaciado de campo de celdas de la cuadrícula entorinal". Science . 315 (5819): 1719–1722. Bibcode :2007Sci...315.1719G. doi :10.1126/science.1139207. ISSN 0036-8075. PMC 2950607 . PMID 17379810.
- ^ Giocomo, Lisa M.; Hasselmo, Michael E. (septiembre de 2005). "Modulación nicotínica de la transmisión sináptica glutamatérgica en la región CA3 del hipocampo". Revista Europea de Neurociencia . 22 (6): 1349–1356. doi :10.1111/j.1460-9568.2005.04316.x. ISSN 0953-816X. PMID 16190890. S2CID 15023783.