Рассел Фернальд

Рассел Д. Фернальд — американский нейробиолог/нейроэтолог, в настоящее время работает на биологическом факультете Стэнфордского университета . Фернальд известен своей междисциплинарной работой, основанной на полевых исследованиях и последующем нейроэтологическом анализе африканской цихлиды , которая, как он показал, является полезным и новым модельным организмом. Его исследования охватывают несколько областей: 1) в зрительной системе, включая открытие стволовых клеток палочек-фоторецепторов, циркадное обновление опсинов фоторецепторов и механизмы фокусировки хрусталика (Приз ранга); 2) В социальном контроле репродуктивного поведения: социальная регуляция воспроизводства посредством гормонов, высвобождающих гонадотропины, через определенные схемы мозга; 3) Когнитивные навыки, которые развились для регулирования социального статуса.

Ранний период жизни

Расс Фернальд родился в Чукикамате, Чили, в семье американцев, Кэтрин и Рассела Г. Фернальд, где его отец был горным инженером, работавшим на открытом руднике компании Anaconda.

Фернальд вернулся в США, когда ему было около трех лет, и вырос в западном пригороде Чикаго, где посещал государственные школы. Его привлекла биология, когда он собирал пищу на местных болотах, и он был одним из немногих своих одноклассников, поступивших в колледж.

Карьера

Фернальд учился в Суортмор-колледже , где в 1963 году получил степень бакалавра электротехники. Затем он защитил докторскую диссертацию. Получил степень бакалавра биофизики в Пенсильванском университете в 1968 году, где он работал с профессором Джорджем Герштейном. Он получил поддержку Фонда Форда и изучал нейробиологию ядра улитки кошки, используя запись отдельных клеток и моделирование данных. В 1969 году он переехал в Мюнхен, Германия, где до 1971 года работал научным сотрудником в психиатрической клинике Макса Планка в Мюнхене у доктора О. Крейцфельдта. На этой должности вместе с Рональдом Чейзом он разработал новую технику лечения. выравнивание и фокусировка глаз экспериментальных животных. В 1971 году Фернальд перешел в Институт поведенческой физиологии Макса Планка, где работал с лауреатом Нобелевской премии доктором Конрадом Лоренцем в Зевизене, Германия. Его исследования касались количественного поведенческого анализа поведения птиц и рыб, и в это время он начал полевые исследования в Африке по цихлидам. Затем он вернулся в США, где поступил на факультет Орегонского университета (1976–1990), поднявшись по карьерной лестнице до профессора и став директором Института нейронаук. В это время он был старшим международным научным сотрудником НИЗ Фогарти в Совете медицинских исследований в Лондоне (1985–86). В 1990 году Фернальд переехал в Стэнфорд, где с тех пор получил множество званий и несколько наград, в том числе приглашенного профессора Хилгарда в 1987–88 годах; Профессор психологии, 1990–2004 гг., профессор биологии, Стэнфордский университет, 2004 г. –; Бенджамин Скотт Крокер, профессор Стэнфордского университета, 2004 г. –; Премия Джавитса-исследователя, NINDS, 1999–2006 гг.; Премия Бинга за инновации в обучении студентов, 1996–1999 гг.; Медаль Кокса за содействие научным исследованиям, 1998 г.; Премия Динкельшпиля за выдающийся вклад в высшее образование, 2000 г.; Стипендиат Университета Басса по программе бакалавриата, 2003–2013 гг.

Он был удостоен премии в области зрения/оптоэлектроники в 2004 году; Избран в Американскую академию искусств и наук в 2011 году и прочитал множество названных лекций, включая лекцию памяти Футтермана, Вашингтонский университет , 2009 год; Лекции Forbes, Морская биологическая лаборатория, Вудс-Хоул, 2011 г.; Лекция Марсдена, Университет Макгилла , Монреаль, 2013 г.; Лекция Матараццо, Институт медицинских наук Орегона, Портленд, 2013 г. Он работал исполнительным редактором журнала Experimental Eye Research, 1991–2000 гг.; Редакционный совет журнала «Мозг, поведение и эволюция», 1998–2007 гг.; Консультативный совет Канадского института перспективных исследований, 2008–2015 гг.; Консультативный совет, Институт исследований мозга Макса Планка, Франкфурт, 2011 – настоящее время; Рецензент-редактор e-Life, 2012 – настоящее время.

Исследовать

В начале работы Фернальд задавался вопросом, как рыбы сохраняют отличную остроту зрения, несмотря на быстрый рост глаз. Он показал, что глаза растут за счет расширения и добавления клеток по краям, но фоторецепторы палочек возникают из стволовых клеток-предшественников. Затем Фернальд спросил, как качество линз рыб сохраняется во время роста, выявив конкретные механизмы и разделив премию Rank Prize за это открытие. сетчаткой Фернальд также показал, что выработка опсина регулируется посредством циркадного ритма, поскольку это наблюдается у всех позвоночных. Фернальд также провел исследование эволюции глаз, показав, что белки фоторецепторов имеют древнее происхождение, предшествовавшее зрению, в то время как белки хрусталика возникали много раз из разных источников в разных линиях животных.

В своем исследовании контроля репродукции исследование Фернальда показало, что нейроны, содержащие гонадотропин-высвобождающий гормон (ГнРГ), меняют размер в ответ на социальный статус животного. и его группа были первыми, кто обнаружил ген, кодирующий (GnRH), у хладнокровных позвоночных. Он также обнаружил ранее неизвестный второй ген ГнРГ у людей и других приматов. Чтобы быть эффективным, ГнРГ должен доставляться пульсирующим образом, однако ни один известный механизм не синхронизировал срабатывание этих нейронов, но Фернальд недавно показал, что это происходит в результате их соединения через щелевые контакты.

В своем исследовании Фернальд собрал убедительные доказательства того, что социальное поведение может изменить мозг, включая регуляцию многочисленных рецепторов, определяя социальные расчеты, используемые во время поведенческих взаимодействий. Он определил у рыб иерархию внимания, которая поддерживает социальные системы. а в последнее время рыбы могут строить логическую линейную иерархию на основе парных наблюдений для выполнения транзитивных выводов, как это делают приматы, тем самым определяя когнитивные навыки, необходимые для социальных систем у позвоночных. Используя метод CRISPR, его группа показала, что у цихлид репродукцию контролирует один-единственный ген. Он опубликовал несколько обзорных статей, описывающих поиск социального мозга. среди его 220 статей и глав книг.