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Lisa Giocomo

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

Publicaciones seleccionadas

Referencias

  1. ^ 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)
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