Nu, tack vare ett stort bidrag från National Institutes of Health, hon får möjlighet att utforska denna fråga i sitt labb. På tisdag, 1 oktober, 2019, National Institutes of Health meddelade att Dr. Cai är vinnaren av ett New Innovator Award 2019. Bidraget ger 2,5 miljoner dollar under de kommande fem åren för att stödja undersökning av hur hjärnan optimerar sin kapacitet och effektivitet för minneslagring.
New Innovator-utmärkelsen är en del av NIH:s högrisk, High Reward Research -program, som skapades för att påskynda biomedicinskt tempo, beteende, och samhällsvetenskapliga upptäckter genom att stödja exceptionellt kreativa forskare med kraftfulla idéer som kan vara för riskfyllda eller i ett stadium för tidigt för att klara sig bra i den traditionella peer review-processen. Priset stöder specifikt utredare i tidig karriär som är inom 10 år efter sin slutliga examen eller kliniska vistelse och som ännu inte har fått ett forskningsprojektbidrag eller motsvarande NIH-bidrag.
Medan Dr Cai alltid har varit intresserad av minne, nyfikenhet om hur sonens hjärna slog hennes hjärna utlöste en ny rad vetenskapliga undersökningar. För att lyckas med matchande kortspel, spelaren måste komma ihåg varje distinkt kort, liksom dess läge, och skillnaderna är subtila (till exempel:Nemo clownfisken ser till höger, Nemo clownfisken ser till vänster).
När min son Caiden fortsatte att slå mig, Jag började undra om hur hans hjärna kodade minne för varje nytt kort var annorlunda än den strategi min äldre hjärna förlitade sig på. Jag antog att en yngre hjärna kan uppleva mindre 'interferens' från gamla minnenas livstid och att kanske den klassiska förståelsen för hur minnen kodas i hjärnan-; tros vara en oberoende ovanpå den andra-; kanske bara berätta halva historien. Jag antog vidare att kanske när efterfrågan ökar och vi har fler erfarenheter att komma ihåg, populationerna av neuroner som kodar för dessa minnen blir alltmer sammankopplade.
Denise Cai, Doktorsexamen, Biträdande professor i neurovetenskap vid Icahn School of Medicine på Mount Sinai
Genom stödet av finansieringen av New Innovator Award, Dr Cai kommer att använda en kombination av innovativa metoder för att testa dessa idéer. Att registrera neural aktivitet i hjärnan hos både yngre och äldre möss när de lär sig nya rumsliga platser, hon kommer att använda en roman, trådfritt miniatyrmikroskop, kallade Miniscope -systemet, som utvecklades tillsammans med kollegor vid University of California, Los Angeles (UCLA) och Icahn School of Medicine på Mount Sinai. Med denna nya teknik, studiemöss kommer att bära små, huvudmonterad, trådfria mikroskop när de kommer in i en mängd olika miljöer, gör det möjligt för forskare att registrera och analysera tusentals neuroner under kurstiden.
"Vi kommer att använda en mängd olika tekniker för att observera och manipulera dessa populationer av neuroner för att avgöra hur den neurala aktiviteten i hjärnan styr djurens beteende, "förklarar Dr Cai." I slutändan, vi hoppas kunna lära oss hur hjärnan optimerar sin kapacitet att lagra information under en livstid. Jag är oerhört tacksam över att ha fått New Innovator Award, vilket gör att vårt labb kan utforska några grundläggande, men ändå väldigt komplex, biologiska frågor inom minnes- och kognitionsområdet. "
"Varje år, Jag ser fram emot att se de kreativa tillvägagångssätt som dessa forskare tar för att lösa tuffa problem inom biomedicinsk och beteendeforskning, "säger NIH -direktören Francis S. Collins, M.D., Ph.D. "Jag är övertygad om att 2019 års pristagare har potential att främja vårt uppdrag att förbättra hälsan genom sina banbrytande studier."
Dr Cai, som kom till Mount Sinai från UCLA för två år sedan, har också nyligen fått ett One Mind Rising Star Award 2019, som identifierar och finansierar avgörande, innovativ forskning om orsaker till och botemedel mot hjärnstörningar genom att stödja de mest lovande framväxande ledarna inom neuropsykiatri. $ 250, 000-utmärkelsen kommer att stödja hennes labbs forskning om hur traumatiska minnen kan kopplas i hjärnan till "neutrala" sådana vid sjukdomar som posttraumatisk stressstörning.