ブリッグマン研究室では、神経発達障害と神経精神疾患が、生活の質を低下させる不適応行動の変化にどのようにつながるかを研究し、これらの欠陥を救済して結果を改善することを目指しています。
伝統的に、げっ歯類の研究では、その強み（掘る、嗅ぐ、移動する）に焦点を当てた行動が利用されています。これらのアプローチは豊富なデータをもたらしてきましたが、人間の認知機能を測定する方法とは大きく異なります。当研究室の主な目標は、臨床データとより直接的に比較できる行動結果を調査するための新しいアッセイを開発し、検証することです。2001年から、私は学習、記憶、実行制御行動をスクリーニングするためにタッチスクリーンアプローチを用いたタスクの開発と改良に取り組んできました。この研究は、実行機能研究におけるマウスの有用性を確立するのに役立ち、ハイスループットスクリーニングのためのタッチスクリーンオペラントパラダイムのより広範な採用につながりました。過去10年間、私の研究室ではこれらのタスク中の皮質ニューロンの活動と局所電場電位の生体内記録を統合してきました。 in 生体 異なる脳領域が特定の行動をどのように媒介するかをより深く理解するために。最近では、げっ歯類とヒトの特定の行動に関連する神経活動を比較する複数の大学共同研究に参加し、げっ歯類の行動データが治療標的開発に有用かどうかを検証しています。
アルコールが皮質機能とその基盤となる実行制御プロセスに与える影響は重大な問題です。これらの重要なプロセスの喪失は、生活の質の大幅な低下につながる可能性があるからです。発達期または成人期のアルコール曝露が空間課題、そして程度は低いもののオペラント課題に及ぼす影響は十分に報告されていますが、曝露後の神経機能のオンライン測定を用いて回路レベルの変化を解析した研究はほとんどありません。 インビボの ブリグマン研究室では、より中程度の出生前曝露でさえ、行動の柔軟性を損ない、皮質の発火と動員を変化させるのに十分であると報告しています。さらに、PAEは行動の柔軟性に必要な皮質線条体の協調性を調節不全にしました。最近、私たちは、PAEが、成人初期までエタノールを摂取しない被験者の回復行動と視空間識別にも変化を与えることを示しました。興味深いことに、これらのモデルにおいて、幼少期の環境が結果を大きく変化させることも示しました。
大脳皮質、海馬、線条体における特定のNMDARサブタイプの喪失は、学習とシナプス可塑性の両方を変化させる可能性があります。Holmes研究室で行われた基礎研究に基づき、私の研究室では、前脳全体および条件付きノックアウトモデルと薬理学的不活性化を用いて、GluN2AおよびGluN2Bを含むNMDARの役割を調査しました。脳全体でのGluN2Aの喪失は、セットシフト課題における単純学習と柔軟性を低下させることを示しました。さらに、大脳皮質と海馬におけるGluN2Bの喪失は弁別学習には影響しないものの、適切なルールを学習し、それらのルールを新しい問題に適用する能力を低下させることを示しました。最近の研究では、GluN2Bノックアウトマウスと インビボの 行動中の記録により、このサブユニットの喪失が皮質と層状の活動、そしてそれらの領域間の情報伝達に変化をもたらすことが示されました。出生前アルコール曝露などの発達的要因がNMDARサブユニットの発現を変化させるという知見を踏まえ、現在、この発現が効率的な学習とシフトを媒介する可能性があるかどうかを検討しています。
実行機能の障害は、多くの神経精神疾患に共通する特徴です。実際、統合失調症患者の生活の質（QOL）に対して、認知機能障害は陰性症状や陽性症状よりも大きな悪影響を及ぼす可能性があります。統合失調症の前臨床モデルは、特定のシステムの喪失が翻訳課題における行動障害にどのようにつながるかを示しています。以前、私は前脳のGABA作動性機能の喪失が注意を変化させ、逆転学習を阻害するのに十分であることを示しました。一方、フェンサイクリジンの慢性投与は社会調査の尺度を変化させましたが、学習と逆転学習には影響を与えませんでした。最近、ブリグマン研究室はニューメキシコ大学のメリオス研究室と共同で、 サーキュホーマー1a前頭皮質で発現する神経細胞に富むcircRNAは、タッチスクリーン視覚弁別課題における反転を阻害するのに十分であった。重要なことに、メリオス研究室はまた、 サーキュホーマー1a 統合失調症および双極性障害患者の死後前頭前野組織のサンプルでは、有意に減少していました。現在進行中の共同研究では、環状マイクロRNAの変化がどのように行動を阻害するかのメカニズムを調査しています。