Исследования Зальцберга были сосредоточены в области нейронауки и биофизики . Вместе с Лоуренсом Б. Коэном Зальцберг внес значительный вклад в революцию оптической визуализации с 1970-х годов, до этого электрофизиология ограничивалась прямым проникновением в нейроны мозга слепыми зондами. Он был пионером в применении оптических методов, которые он разработал вместе с Коэном, к проблемам клеточной физиологии и нейронауки. [2]
Зальцбергу также приписывают первую регистрацию электрической активности и характеристику ионной основы потенциала действия в нервных окончаниях позвоночных [3] , описание быстрых изменений рассеяния света и внутренних изменений флуоресценции в нервных окончаниях млекопитающих, а также, вместе с Амирамом Гринвальдом, первое внутриклеточное окрашивание с помощью красителей, чувствительных к напряжению. [4]
Зальцберг получил степень бакалавра (с отличием) в Йельском колледже в 1963 году. В 1965 году он получил степень магистра, а в 1972 году — степень доктора философии в Гарвардском университете . В 1971 году он присоединился к Медицинской школе Йельского университета для постдокторских исследований в области физиологии. В 1972 году он также присоединился к Морской биологической лаборатории в Вуд-Холе в качестве исследователя и продолжал работать там летом до 1994 года. [6]
В 1974 году Зальцберг получил стипендию Национального исследовательского совета на поездку на Международный конгресс физиологических наук в Нью-Дели . Он получил стипендию STEPS от Морской биологической лаборатории на два года в 1977 и 1978 годах. [6]
Карьера
Зальцберг присоединился к Пенсильванскому университету в качестве доцента в 1975 году, стал доцентом в 1980 году и полным профессором в 1982 году. В настоящее время он является профессором нейронауки и физиологии в Пенсильванском университете. [6]
В 1986 году Зальцберг был избран в Совет Общества общих физиологов и проработал там до 1988 года. Он был избран в Совет и Исполнительный совет Биофизического общества в 1987 году и проработал там три года. Он был переизбран в Совет Биофизического общества в 1998 году и переизбран в Исполнительный совет на два года в 2000 году. [7] [8]
Вместе Коэн и Зальцберг внесли значительный вклад в революцию оптической визуализации с 1970-х годов, до этого электрофизиология ограничивалась прямым прокалыванием нейронов мозга электродами. Он был пионером в применении оптических методов к проблемам клеточной физиологии и нейронауки, которые он разработал вместе с Коэном. Он был основным участником всех экспериментов, которые привели к открытию зондов, которые позволили проводить функциональную визуализацию . За этим вскоре последовала первая оптическая запись потенциалов действия от отдельных нейронов, а затем первая многоточечная оптическая запись мембранного напряжения. Это достижение проложило путь для большей части последующей функциональной визуализации нервной системы. [2]
Зальцберг и Коэн реализовали первую комбинированную визуализацию нейронной электрической активности с морфологией. Этот подход обеспечил беспрецедентный уровень дискурса между морфологией и физиологией, что стало решающим шагом в интегративной нейронауке. Вместе со своими коллегами они также представили визуализацию специфических внутриклеточных ионных изменений. Используя кальциевый сенсор Arsenazo III в аксоне кальмара, вместе с JE Brown и коллегами они установили то, что стало первой связью между мембранным потенциалом и активацией вторичного мессенджера. [11]
Другие достижения включают первую регистрацию электрической активности и первую характеристику ионной основы потенциала действия в нервных окончаниях млекопитающих, а также, совместно с Гринвальдом, первое внутриклеточное окрашивание чувствительными к напряжению красителями. [4] Зальцберг также открыл и охарактеризовал большие быстрые изменения в рассеянии света от нервных окончаний млекопитающих, которые связаны с секрецией, и он также обнаружил существенные изменения внутренней флуоресценции от нервных окончаний. [12]
Зальцбергу также приписывают совместно с Аной Лией Обайд первую многосайтовую оптическую запись с разрешением одной клетки из нейронной сети млекопитающих. Вместе с Обайдом и Томасом Д. Парсонсом он был первым, кто отслеживал эффективные паттерны связей в ансамблях идентифицированных нейронов беспозвоночных в культуре в 1989 году. [13]
Работая со Стефаном Рором, Зальцберг показал зависимость импульсной проводимости от геометрии подлежащей возбудимой ткани, используя фотолитографически структурированные ростовые культуры клеток сердца. Он также обнаружил чрезвычайно быстрые механические «шипы» в нервных окончаниях, используя широкополосную атомно-силовую микроскопию, и сообщил о первой двухфотонной записи потенциала действия от отдельных окончаний млекопитающих in situ. [14]
Он открыл первый чувствительный молекулярный зонд мембранного потенциала совместно с Х. Висенсио Давилой и Коэном, первую оптическую регистрацию потенциалов действия нейронов и первую многоточечную оптическую регистрацию мембранного потенциала [15] , первую оптическую регистрацию электрической активности железистых клеток и совместно с Франсиско Безаниллой оптическое измерение последовательного сопротивления в гигантских аксонах кальмара. [16]
Он также был ответственным за первую оптическую запись срезов мозжечка, первое измерение внеклеточного накопления K в мозжечке (совместно с Артуром Коннертом и Обайдом) [17] и первую оптическую запись электрической активности в дендритах обонятельной луковицы с А. Чинелли. Он был первым, кто отслеживал эффективные паттерны связей в культивируемых ансамблях идентифицированных нейронов беспозвоночных, и вместе с М. Мушелем он провел первые миллисекундные измерения динамики Ca в нервных окончаниях млекопитающих. Зальцберг также представил использование высокомощных светодиодов в качестве сверхстабильных источников света для физиологических измерений. [6] [18]
Легкая атлетика
Зальцберг — бегун на длинные дистанции, который пробежал 21 марафон в период с 1973 по 2007 год, включая 7 Бостонских марафонов и 4 Нью-Йоркских марафона. В период с 1977 по 1992 год он пробежал 7 марафонов, ни разу не медленнее 2:58:20 и в основном за 2:50. Он единственный человек, который пробежал все гонки Falmouth Road Race с момента их основания в 1973 году с личным рекордом 40:40. [19] [20]
Награды и почести
1981 г. — Премия MBL за лучшую научную работу, Генеральные научные собрания, Морская биологическая лаборатория, Вудс-Хоул
1987 г. — избран членом Американской ассоциации содействия развитию науки.
1987 г. — избран членом Американского физического общества.
1987 - Артуро Розенблют, приглашенный профессор, Центр исследований и исследований Avanzados del IPN, Мехико, Мексика.
1987 - 1995 - Избран в Совет попечителей Морской биологической лаборатории, Вудс-Хоул
1989 г. — стипендия Японского общества содействия науке для проведения исследований в Японии
1991 г. — приглашенный научный сотрудник Королевского общества Кембриджского университета.
1995 г. — Международная организация по исследованию мозга, выездной лектор: Институт Тата, Бомбей и Бангалор, Индия
2005 г. — национальный стипендиат Клуба исследователей
2006 - 2009 - Избран в Исполнительный совет Отделения биологической физики Американского физического общества.
2014 г. — избранный член Оптического общества Америки [6]
Избранные публикации
Книги
Оптические методы в клеточной физиологии (серия Общества общих физиологов) (1986)
Избранные статьи
Давила, Х. В., Б. М. Зальцберг, Л. Б. Коэн и А. С. Ваггонер. Большое изменение флуоресценции аксонов, дающее перспективный метод измерения мембранного потенциала. Nature, New Biol., 241, 159-160 (1973)
Salzberg, BM, HV Davila и LB Cohen. Оптическая регистрация импульсов в отдельных нейронах центральной нервной системы беспозвоночных. Nature, 246, 508-509. (1973)
Brown, JE, LB Cohen, P. De Weer, LH Pinto, WN Ross и BM Salzberg. Быстрые изменения внутриклеточной концентрации свободного кальция. Обнаружение с помощью металлохромных индикаторных красителей в гигантском аксоне кальмара. Biophys. J., 15, 1155-1160 (1975)
Salzberg, BM, A. Grinvald, LB Cohen, HV Davila и WN Ross. Оптическая регистрация нейронной активности в центральной нервной системе беспозвоночных: одновременный мониторинг нескольких нейронов. J. Neurophysiology, 40, 1281-1291 (1977)
Коэн, Л. Б. и Б. М. Зальцберг: Оптическое измерение мембранного потенциала. Rev Physiol Biochem Pharmacol, 83, 35-88 (1978)
Salzberg, BM, AL Obaid, DM Senseman и H. Gainer. Оптическая регистрация потенциалов действия нервных окончаний позвоночных с использованием потенциометрических зондов обеспечивает доказательства наличия компонентов натрия и кальция. Nature 306, 36 - 40 (1983)
Зальцберг, Б. М. и Ф. Безанилла. Оптическое определение последовательного сопротивления в Лолиго. J. Gen. Physiol. 82, 807 - 818 (1983)
Salzberg, BMAL Obaid и H. Gainer. Большие и быстрые изменения в рассеянии света сопровождают секрецию нервных окончаний в нейрогипофизе млекопитающих. J. Gen. Physiol. 86, 395 - 41 1 (1985)
Гринвальд, А., Б. М. Зальцберг, В. Лев-Рам и Р. Хильдесхайм. Оптическая регистрация синаптических потенциалов отростков отдельных нейронов после ионтофоретической инъекции потенциометрических красителей. Biophys. J. 51,643-651 (1987)
Парсонс, ТД, БМ Зальцберг, А.Л. Обайд, Ф. Раккуиа-Белинг и Д. Кляйнфельд. Долговременная оптическая регистрация паттернов электрической активности в ансамблях культивируемых нейронов аплизии. J. Neurophysiol. 66, 316-333 (1991)
Рор, С. и Б. М. Зальцберг. Характеристика распространения импульса на микроскопическом уровне через геометрически определенные расширения возбудимой ткани: многосайтовая оптическая регистрация трансмембранного напряжения (MSORTV) в культурах клеток сердца с паттернированным ростом. J. Gen. Physiol. 104: 287 -309 (1994)
Обаид, АЛ, Т. Кояно, Дж. Линдстром, Т. Сакаи и Б. М. Зальцберг. Пространственно-временные паттерны активности в интактной сети млекопитающих с разрешением отдельных клеток: оптические исследования никотиновой активности в энтеральном сплетении. J. Neuroscience 19:3073-3093 (1999)
Костерин, П., Г.-Х. Ким, М. Мускол, А.Л. Обайд и Б.М. Зальцберг. Изменения флуоресценции FAD и NADH в нейросекреторных терминалях вызваны поступлением кальция и выработкой АДФ. J. Membr. Biol. 208:113-124 (2005)
Ким ГХ, Костерин П, Обайд АЛ, Зальцберг БМ. Механический спайк сопровождает потенциал действия в нервных окончаниях млекопитающих. Biophys J. 92(9):3122-9, (2007)
Фишер, Дж. А. Н., Дж. Р. Барчи, К. Г. Велле, Г. Х. Ким, П. Костерин, А. Л. Обайд, А. Йодх, Д. Контрерас и Б. М. Зальцберг. Двухфотонное возбуждение потенциометрических зондов позволяет осуществлять оптическую регистрацию потенциалов действия нервных окончаний млекопитающих in situ. J. Neurophysiol. 99: 1545-1553 (2008)
Ссылки
^ "Брайан М. Зальцберг".
^ ab Salzberg, BM; Zecevic, D. (2015). «Пионеры в нейрофотонике: Специальный раздел в честь профессора Лоуренса Б. Коэна». Neurophotonics . 2 (2): 021001. doi :10.1117/1.NPh.2.2.021001. PMC 4487646 . PMID 26157992.
^ Salzberg, BM, HV Davila и LB Cohen. (1973). Оптическая регистрация импульсов в отдельных нейронах центральной нервной системы беспозвоночных. Nature, 246, 508-509.
^ ab Salzberg, Brian M. (2017). «Воспоминания о времени, проведенном с Амирамом Гринвальдом». Neurophotonics . 4 (3): 031201. doi :10.1117/1.NPh.4.3.031201. PMC 5533194 . PMID 28785599.
^ "Биография Брайана М. Зальцберга".
^ abcdef "Брайан М. Зальцберг".
^ «Предыдущие исполнительные советы».
^ «Прошлый Совет».
^ «Ассоциированные редакторы».
^ "Нейрофотоника - Редакторы".
^ Браун, Дж. Э.; Коэн, Л. Б.; Де Вир, П.; Пинто, Л. Х.; Росс, В. Н.; Зальцберг, Б. М. (1975). «Быстрые изменения внутриклеточной концентрации свободного кальция. Обнаружение с помощью металлохромных индикаторных красителей в гигантском аксоне кальмара». Biophysical Journal . 15 (11): 1155– 60. Bibcode :1975BpJ....15.1155B. doi :10.1016/S0006-3495(75)85891-7. PMC 1334796 . PMID 1201331.
^ «Большие и быстрые изменения в рассеянии света сопровождают секрецию нервных окончаний в нейрогипофизе млекопитающих».
^ Парсонс, ТД; Кляйнфельд, Д.; Раккуйя-Белинг, Ф.; Зальцберг, Б.М. (1989). «Оптическая регистрация электрической активности синаптически взаимодействующих нейронов Aplysia в культуре с использованием потенциометрических зондов». Biophysical Journal . 56 (1): 213– 221. Bibcode :1989BpJ....56..213P. doi :10.1016/S0006-3495(89)82666-9. PMC 1280466 . PMID 2752089.
^ Рор, С.; Зальцберг, Б. М. (1994). «Многосайтовая оптическая регистрация трансмембранного напряжения (MSORTV) в культурах клеток сердца с паттернированным ростом: оценка электрического поведения с микросекундным разрешением в клеточном и субклеточном масштабе». Biophysical Journal . 67 (3): 1301– 15. Bibcode :1994BpJ....67.1301R. doi :10.1016/S0006-3495(94)80602-2. PMC 1225487 . PMID 7811945.
^ Salzberg, BM; Davila, HV; Cohen, LB (1973). «Оптическая запись импульсов в отдельных нейронах центральной нервной системы беспозвоночных». Nature . 246 (5434): 508– 509. Bibcode :1973Natur.246..508S. doi :10.1038/246508a0. PMID 4357630. S2CID 3337830.
^ Вергара, Дж.; Безанилла, Ф.; Зальцберг, Б. М. (1978). «Сигналы флуоресценции нильского синего от разрезанных одиночных мышечных волокон в условиях напряжения или тока». Журнал общей физиологии . 72 (6): 775– 800. doi :10.1085/jgp.72.6.775. PMC 2228492. PMID 310445 .
^ Konnerth, A.; Obaid, AL; Salzberg, BM (1987). «Оптическая регистрация электрической активности параллельных волокон и других типов клеток в срезах мозжечка ската in vitro». Журнал физиологии . 393 : 681–702 . doi :10.1113/jphysiol.1987.sp016848. PMC 1192418. PMID 3446807 .
^ "Брайан Зальцберг-Scopus".
^ «ПРОФИЛЬ — Брайан Зальцберг финишировал во всех гонках Falmouth Road Race (45 подряд)».
^ "11 августа: Чтобы пробежать 37 гонок Falmouth Road подряд, нужны не только хорошие ноги". 2010-08-11.